[发明专利]一种酯的交换方法

说明书

一种酯的交换方法，其主要是对含酯基支链的芳香族化合物，让其在碱性条件下跟卤代烃发生取代反应生成新酯的合成工艺，采用3,4,5‑三羟基(羧基、烷基)苯甲酸甲酯和溴(氯、碘)代十二烷为原料，碳酸钾提供碱性环境，以DMF做溶剂，通过亲核取代反应合成了超高分子树枝状的芳烃化合物。本发明反应原料易得、步骤简单，所得化合物具有相当好的热稳定性和化学稳定性，可能用以合成高分子树枝状液体准晶体，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，特别涉及将一种酯的合成方法。

背景技术

酸(羧酸或无机含氧酸)与醇反应生成的一类有机化合物叫做酯，为羧酸的一类衍生物。有机上将碳原子数少的酯称为低级酯，碳原子数多的酯为高级酯。之所以分为低级和高级，是因为含碳原子数少，则结构也就相对简单；含碳原子数多，则会因原子的空间排列方式多样而出现各种异构体，使结构更加复杂，即所谓的高级些。低级酯是无色有香气的挥发性液体，高级酯是蜡状固体或很稠的液体。低级酯一般可作溶剂，高级酯是良好的增塑剂，许多带有支链的树枝状高分子酯是良好的润滑剂。

酯化反应，是羧酸和醇或无机含氧酸和醇的反应。羧酸和醇的反应过程一般为：羧酸分子中的羧基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分互相结合生成酯。酯化反应是可逆的，在酯的溶液中，有少量游离醇和酸的存在。

酯交换反应，是酯与醇/酸/酯(不同的酯)在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇/酸/酯的反应。其反应机理是基于酯化反应的可逆性。醇与酯溶液中少量游离的酸进行酯化反应，新的酯化反应就生成了新的酯和新的醇。酯交换催化剂包括碱性催化剂、酸性催化剂和生物催化剂等。其中，碱性催化剂是目前酯交换反应使用最广泛的催化剂，包括易溶于醇的催化剂(如NaOH、KOH、NaOCH₃、有机碱等)和各种固体碱催化剂。使用碱性催化剂的优点有反应条件温和、反应速度快、腐蚀性弱等。

一般的酯交换反应按SN2机理进行，即酯水解生成的亲核试剂羧基直接背面进攻碳原子，形成不稳定的一碳五键的过渡态，随后离去基团离去，完成取代反应；一般都是以一种羧酸酯和一种醇经两步反应生成新酯和新醇。合成反应每增加一步，都会使得产率降低并且成本大大增加。因此，发展一步反应获得新酯和新醇具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应步骤简单、原料易得、成本低廉、所合成的化合物具有很好的热稳定性和化学稳定性的酯的交换方法。本发明主要是基于酯交换原理，以碳酸钾为碱性催化剂，DMF做溶剂，可一步发生酯交换，以增长酯基链，获得更高分子量的酯化合物。

本发明的技术方案如下：

将一种含酯基的芳烃化合物在碱性条件下跟卤代烃发生取代反应生成新酯，反应通式为：

交换方法如下：

(1)DMF除水：将过量的五氧化二磷(干燥剂)加入DMF中，于三口圆底烧瓶中常温旋转干燥12h，真空干燥，油浴80～95℃加热，以抽出无水DMF；

(2)将摩尔比为1：4-5：10-15的C₈H₃O₂R₁R₂R₃R₄R₅(R_n＝H、OH、COOH、C_nH_2n+1；n＝1-5)、R₆X(R₆＝C_nH_2n+1；X＝Cl、Br、I)和K₂CO₃加入三口烧瓶中，并以过量的DMF做溶剂油浴85～90℃反应12～24h；