[发明专利]三苯甲酸烷基酯的合成

说明书

一种制备三苯甲酸烷基酯的方法，包括在大于210℃的温度下，在基于苯基三羧酸或化学等价物的总摩尔数0.05至0.20mol％的四烷醇钛催化剂的存在下，将苯基三羧酸或其化学等价物与基于苯基三羧酸或其化学等价物的量大于或等于3.5摩尔当量的C₄‑C₁₈烷基醇组合，以形成具有如根据ASTM D1045测定的小于或等于0.5的酸值的反应混合物。

背景技术

增塑剂被广泛用于许多聚合物组合物、涂料组合物、密封组合物和橡胶组合物中。在过去，对苯二甲酸二辛酯已经被广泛使用，但正在逐步淘汰。三苯甲酸烷基酯(alkyltribenzanoate)被认为是对苯二甲酸二辛酯和相关化合物的替代增塑剂。与当前的对苯二甲酸二辛酯的合成方法类似的合成三苯甲酸烷基酯的工艺会利用当前的商业基础设施。

发明内容

制备三苯甲酸烷基酯的方法包括在大于210℃的温度下，在基于苯基三羧酸或化学等价物的总摩尔数0.05至0.20mol％的四烷醇钛催化剂的存在下，将苯基三羧酸或其化学等价物与大于或等于3.5摩尔当量的C₄-C₁₈烷基醇组合，以形成具有如根据ASTM D1045测定的小于或等于0.5的酸值的反应混合物。

上述方法可进一步包括用苛性碱水溶液中和反应混合物，用二氧化碳净化经中和的反应混合物，从经净化的反应混合物中蒸馏任何残留的C₄-C₁₈烷醇，通过寅式盐(celite)过滤经蒸馏的反应混合物，和使经过滤的反应混合物与木炭接触。在移除木炭后，产物具有小于0.1的酸值和小于30的APHA色度值，其中二者都是根据ASTM D1045测定的。

在一些实施方式中，方法包括在大于210℃的温度下，在0.05至0.20mol％的四异丙醇钛催化剂的存在下，将偏苯三甲酸、偏苯三甲酸酐或它们的组合与基于偏苯三甲酸和偏苯三甲酸酐的总摩尔数大于或等于3.5摩尔当量的2-乙基己基醇组合，以形成具有如根据ASTM D1045测定的小于或等于0.5的酸值的反应混合物。

上述的和其他的特征由发明详述举例说明。

发明详述

三苯甲酸烷基酯提供了苯二甲酸二烷基酯增塑剂的备选项。由于以与制备苯二甲酸二烷基酯的方法类似的方式制备三苯甲酸烷基酯(alkyl tribenzaote)，可以在相同的设施中制备两种类型的增塑剂，或者设施可容易地被转换到三苯甲酸烷基酯的生产。尽管结构类似于苯二甲酸二烷基酯，但三苯甲酸烷基酯的合成提供了一些独特的挑战，例如三酯化以及试剂和产物化合物的较大粘度。与二酯化相比，三酯化提供了不完全反应和副产物的更大可能性，并且因此更难以在分离之后获得高纯度产物。另外，与苯二甲酸二烷基酯相比，苯甲酸三烷基酯(trialkyl benzanoate)的增加的粘度可能阻碍分离的努力。

制备三苯甲酸烷基酯的方法包括在大于210℃的温度下，在0.05至0.20mol％的四烷醇钛催化剂的存在下，将苯基三羧酸或其化学等价物与大于或等于3.5摩尔当量的C₄-C₁₈烷基醇组合，以形成具有小于或等于0.5的酸值的反应混合物。在一些实施方式中，酸值是小于0.3。方法可进一步包括用苛性碱水溶液中和反应混合物和用二氧化碳净化经中和的反应混合物，从经净化的反应混合物中蒸馏任何残留的C₁-C₁₀烷醇，通过寅式盐过滤经蒸馏的反应混合物，和使经过滤的反应混合物与木炭接触。在移除木炭后，产物具有如通过ASTMD1045测量的小于或等于0.1的酸值和小于或等于30的APHA色度值。

苯基三羧酸具有式(1)：

苯基三羧酸的化学等价物包括其中羧酸基团中的两个位于相邻碳处并一起形成酸酐的化合物。示例性的酸酐是如在式II中示出的偏苯三甲酸酐