废弃油脂脂肪酸甲酯合成C_(22)-三酸三酯

以废弃油脂脂肪酸甲酯和马来酸二丁酯为原料,碘为催化剂,通过Diels-Alder反应合成增塑剂C22-三酸三酯。利用气质联用仪对废弃油脂脂肪酸甲酯组成进行了分析,利用红外光谱对产物进行了分析,利用紫外光谱对合成反应机理进行了研究。结果表明:废弃油脂脂肪酸甲酯中不饱和脂肪酸酯含量高达74.376%,其中亚油酸甲酯含量为39.647%;废弃油脂脂肪酸甲酯中的亚油酸甲酯与马来酸二丁酯反应合成C22-三酸三酯分两步进行:①亚油酸甲酯共轭化;②共轭亚油酸甲酯与马来酸二丁酯发生Diels-Alder反应。通过正交实验得到合成C22-三酸三酯的最优工艺条件为:废弃油脂脂肪酸甲酯中亚油酸甲酯与马来酸二丁酯摩尔比1∶1,反应温度260℃,反应时间8 h,碘用量为废弃油脂脂肪酸甲酯质量的0.7%;在最优条件下,C22-三酸三酯产率为89.9%。

C_(22)-三元酸三酯的合成

C22-三元酸三酯的合成以棉籽油甲酯为原料，将非共轭的亚油酸甲酯在催化剂作用下转化成共轭亚油酸甲酯，同时与富马酸二酯发生Diels-Alder反应，生成C22-三元酸三酯。采用正交实验设计探讨了C22-三元酸的甲基二异戊酯的投料比、温度、催化剂用量、反应时问对合成反应的影响。富马酸二酯加入量按照富马酸二酯：亚油酸甲酯（摩尔比）=1．1：1投料，反应温度选择在200～210℃，催化剂碘的用量在0．6％，反应控制在2h，最佳转化率相对于亚油酸甲酯可达96％。

3种反应条件下合成C_(22)-三酸三酯的结构分析

以生物柴油中的亚油酸甲酯与马来酸二丁酯(DBM)为原料,分别以碘、固体碱为催化剂或在仅加热的条件下合成了C22-三酸三酯。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和质谱(MS)对产物结构进行表征。结果表明,以碘作为催化剂时,生成具有环己烯结构的C22-三酸三酯,反应为Diels-Alder环加成反应;以固体碱KOH/活性白土作催化剂时,生成主链具有共轭结构的悬挂型C22-三酸三酯,反应可能按照碳负离子历程进行;在不用催化剂、仅加热的条件下,也生成主链具有共轭结构的悬挂型C22-三酸三酯,反应可能按照自由基反应机理进行。