柠檬酸三丁酯的性质与制备工艺汇总

柠檬酸三丁酯的合成工艺条件研究进展摘要：本文综述了近几年来柠檬酸三丁酯的合成工艺条件的研究现状、不同催化剂下的最佳工艺条件、以及不同催化剂的优劣，并对合成柠檬酸三丁酯的工艺条件进行展望。

关键字：柠檬酸三丁醇催化剂引言随着我国塑料工业的迅速发展，无毒塑料的需求与日俱增，对增塑剂的要求越来越严格。

我国柠檬酸产量较大，研制和生产柠檬酸醋类无毒增塑剂，为塑料工业提供新型增塑剂和拓宽柠檬酸的应用领域具有实际意义。

其中柠檬酸醋类中以柠檬酸三丁醋(TBC)最为常用，性能最优，柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯可作为乙烯基树脂及纤维素的增塑剂,具有无毒、抗霉、无气味、塑化效果好的特点,并能改善树脂的低温、耐光、热氧化性能。

美国FDA已批准在食品包装材料、玩具和日用品等领域使用,逐渐替代有毒增塑剂邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。

柠檬酸三丁酯通常以柠檬酸和正丁醇为原料,酸催化酯化合成;乙酰柠檬酸三丁酯则是由柠檬酸三丁酯与乙酐乙酰化合成。

近10年来,我国学者对柠檬酸三丁酯的合成工艺进行了大量的研究。

传统合成TBC所用催化剂多为浓硫酸，该方法存在醋化效率低、设备腐蚀严重、容易产生副反应和大量的酸性废水、污染环境等缺点。

近年来也出现了固体超强酸[1]，固载杂多酸[2]、无机盐[3]、阳离子树脂[4]、混合有机酸[5]等催化剂催化体系的研究报道。

本文将对其研究成果进行总结和概括。

1.硫酸氢盐做催化剂硫酸氢盐中硫酸氢钠最为常见，硫酸氢钠催化剂活性高、稳定性好、价格低廉、后处理简单易行、无毒、无腐蚀性。

它既克服了硫酸、杂多酸等均相催化剂难以回收、后处理工艺复杂等缺点,也避免了固体超强酸和其他固载化非均相催化剂的制备以及使用后的活化问题,尽管硫酸氢钠极易吸潮,但并不影响其催化效果,因此是一种很有开发应用前景的催化剂。

吴英华[6]以硫酸氢钠为催化剂合成柠檬酸三丁酯,发现反应优化条件为:以0.1 mol柠檬酸为基准,醇酸摩尔比4.1:3.5g催化剂,反应时间2h,酯化率可达96.7%。

柠檬酸三丁酯的催化合成研究柠檬酸三丁酯是一种常见的有机酯类化合物，广泛应用于食品、药品、塑料、涂料等领域。

其催化合成方法是一项重要的研究课题。

本文将从反应机理、催化剂、反应条件等方面对柠檬酸三丁酯的催化合成进行探讨。

一、反应机理柠檬酸三丁酯的催化合成是一种酯化反应。

反应物包括柠檬酸、丁醇和催化剂，反应产物为柠檬酸三丁酯和水。

反应机理如下：首先，柠檬酸和丁醇发生酯化反应，生成柠檬酸丁酯和水。

然后，柠檬酸丁酯与丁醇再次发生酯化反应，生成柠檬酸三丁酯和水。

整个反应过程中需要催化剂的存在，催化剂能够促进反应的进行，降低反应能垒。

二、催化剂催化剂是柠檬酸三丁酯催化合成的关键因素之一。

常用的催化剂有硫酸、氯化亚砜、三氯化铝、氧化铝等。

其中，氧化铝催化剂具有较高的催化活性和选择性，且易于制备和回收利用。

氧化铝催化剂的催化机理是通过吸附反应物分子，使其形成键合状态，从而促进反应的进行。

三、反应条件反应条件对柠檬酸三丁酯催化合成的影响较大。

常见的反应条件包括反应温度、反应时间、反应物比例、催化剂用量等。

一般来说，反应温度在100℃左右，反应时间为2-4小时，反应物比例为柠檬酸：丁醇为1：3，催化剂用量为柠檬酸质量的2%-5%。

在这些条件下，柠檬酸三丁酯的产率可达80%以上。

四、催化合成的优点相比于传统的酯化反应方法，催化合成具有以下几个优点：1. 反应速度快，反应时间短。

2. 催化剂用量少，反应产物易于分离和纯化。

3. 反应条件温和，对环境友好。

4. 反应产物的选择性高，催化剂的选择性也较好。

五、总结柠檬酸三丁酯的催化合成是一项重要的研究课题，其反应机理、催化剂、反应条件等方面都需要深入探讨。

通过合理的催化剂选择和反应条件控制，可以实现高产率、高选择性的柠檬酸三丁酯催化合成。

催化合成方法具有反应速度快、催化剂用量少、反应条件温和等优点，是一种值得推广和应用的方法。

柠檬酸三丁酯合成工艺的评述苏晓怡（高分子专09-1班 05号）摘要：柠檬酸三丁酯(TBC)是一种新型无毒增塑剂，它具有相容性好、增塑效率高、无毒、挥发性小，耐寒性、抗霉性、耐光性、耐水性优良、可降解等特点，因此是一种最有发展前途的绿色、安全增塑剂。

本文介绍了柠檬酸三丁酯的生产合成工艺及发展前景。

关键词：柠檬酸三丁酯 TBC 增塑剂柠檬酸生产合成工艺应用1.概况柠檬酸三丁酯其系统名为：2-羟基-1，2，3-三正丁氧羰基丙烷，英文名称为Tributyl Citrate，简称为TBC，分子式为C18H32O7。

结构式为：分子量为 360.44，沸点170℃（133.3Pa），闪点（开杯）185℃。

该产品常温下为无色透明液体，折光率为 1.4428(20℃)，不溶于水，是一种无毒增塑剂。

能与丙酮、四氯化碳、矿油、醋油、蓖麻油、亚麻油、醇及其它溶剂相溶；不溶于水、无毒无味、挥发性小；耐热、耐光、耐水，与乙烯基树脂相容性好，是增塑性能较好的增塑剂。

可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和各种纤维素树脂的增塑，具有相溶性好、增塑效率高、无毒、挥发性小等优点，而且经其增塑后，塑料低温挠曲性能好，在熔封时热稳定性好、不变色；其耐寒性、耐光性、耐水性优良，可用于食品包装材料和医疗卫生制品，并且在树脂中不滋长霉菌，有抗霉性；还可用作蛋白质类溶液的消泡剂；还可抗细菌及不滋长细菌，无刺激性，具有阻燃和可降解性。

因此，柠檬酸三丁酯稳定性好、经久耐用，是一种无毒无味的绿色环保塑料增塑剂。

另外，其酰化衍生物乙酰柠檬酸三丁酯除了具有TBC的优点外。

还可作为聚偏二氯乙烯的稳定剂、薄膜与金属粘合的改性剂等随着我国塑料工业的迅速发展，聚氯乙烯（PVC）作为塑料工业的主要产品之一，其应用领域越来越广泛。

聚氯乙烯，尤其是软制品，在加工过程中需要使用大量的增塑剂，目前使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。

但是由于存在潜在的致癌性，国外已经严格控制其使用。

南京工业大学化学化工学院《化工过程与工艺设计》设计题目酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计学生姓名庄永祥班级、学号J1001100633 指导教师姓名周浩力设计时间2013年6月27日--2013年7月5日课程设计成绩（五级分制）：指导教师签字前言在塑料制品大行其道的今天，塑化剂超标风险可谓无处不在。

塑化剂或称增塑剂，是一种增加材料柔软性或是使材料液化的添加剂，种类多达百余种。

近年来,随着食品、药品等工业的发展, 人们在对增塑剂的需求与日俱增同时, 对增塑剂的卫生也越来越关心。

目前, 工业上常用的增塑剂是邻苯二甲酸酯类, 但已有大量研究发现, 此类增塑剂有可能致癌, 许多国家已严格控制其在食品包装材料、医疗器械及儿童玩具等产品中的使用。

研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。

柠檬酸三丁酯就是一种新型的良好的无毒增塑剂, 因其具有相溶性好、增塑效率高、不易挥发、无毒、无气味、耐寒性强等特点而倍受关注。

因此，近年来,柠檬酸三丁酯的合成研究较为活跃。

本设计针对目前国内生产及供需现状，对年产800吨无毒增塑剂柠檬酸三丁酯项目进行工艺设计。

设计中，参考同类工业生产的工艺现状，将生产过程分为酯化、脱醇，水洗及分离，干燥，脱色和过滤等5个操作单元。

通过进行物料衡算，确定每个操作单元进出物料量，并由此确定消耗定额，同时为热量衡算、设备选择、平面布置设计、管道设计、设备投资奠定基础。

对该工艺中所涉及到的各换热过程如酯化等操作单元的加热釜、冷凝器等设备均进行热量衡算，确定各换热器的传热面积、加热过程所用加热蒸气量和最大加热蒸气量、冷却过程冷却水消耗量和最大消耗量，为各换热设备的选择和公用工程中涉及到的加热蒸气、冷却水的供应提供了依据。

也为设备平面布置设计、管道设计和经济核算提供必要的数据。

结合对各个单元所进行的物料衡算和热量衡算，根据各操作单元所涉及的物料性质，对该工艺中所涉及到的设备进行了选择，其中的定型设备根据《化工工艺设计手册》进行选择，非定型设备如蒸馏塔则根据进入蒸馏物料量进行必要计算，确定各塔所需理论板数，根据所选填料特性确定所需填料层高度，最终确定各设备的材质和规格。

增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺1.引言1.1 概述概述增塑剂是一种在工业生产中被广泛使用的化学物质，其作用是在塑料制品中增加柔软度、可塑性和延展性。

柠檬酸三丁酯是一种常见的增塑剂，被广泛应用于各个领域，如塑料制品、橡胶制品、涂料和油墨等。

本文将介绍柠檬酸三丁酯的生产工艺，包括其定义和作用，以及特性和应用。

我们将探讨生产柠檬酸三丁酯的工艺流程，并讨论工艺的优化和改进方法，以提高其生产效率和质量。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解柠檬酸三丁酯的生产工艺，并获得关于该工艺的实用信息。

这对于从事增塑剂生产、研发和应用的相关人员具有重要意义。

同时，本文也为进一步研究和开发新的增塑剂提供了参考和借鉴。

1.2文章结构文章结构的主要目的是为读者提供一个清晰的框架，以帮助他们更好地理解和阅读文章。

为了实现这一目的，本文将分为以下几个部分:第一部分是引言部分，该部分主要包括对文章的背景和目的进行介绍。

在本文中，我们将讨论增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺。

首先，我们将概述增塑剂的定义和作用，并介绍柠檬酸三丁酯的特性和应用。

然后，我们将说明本文的结构和目的。

第二部分是正文部分，该部分主要介绍增塑剂柠檬酸三丁酯的特性和应用。

我们将详细描述柠檬酸三丁酯的化学结构和性质，并重点介绍它在塑料工业中的应用。

通过对柠檬酸三丁酯特性和应用的分析，我们将深入探讨该增塑剂在塑料制品中的优势和潜在的挑战。

第三部分是结论部分，该部分主要包括对柠檬酸三丁酯生产工艺的工艺流程进行介绍，并探讨如何优化和改进生产工艺。

我们将详细描述柠檬酸三丁酯的生产过程，并提出一些可行的改进措施，以提高生产效率和质量。

通过对生产工艺的分析和改进，我们希望能够为相关行业的生产者和研究者提供有益的参考和指导。

通过以上几个部分的编写，本文将全面阐述增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺，并提供对应的理论依据和实践经验。

希望本文能够为读者加深对该增塑剂的了解，并为相关领域的研究和生产工作提供有价值的参考。

绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途随着我国塑料工业的迅速发展，聚氯乙烯（PVC）作为塑料工业的主要产品之一，其应用领域越来越广泛。

聚氯乙烯，尤其是软制品，在加工过程中需要使用大量的增塑剂，目前使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。

但是由于存在潜在的致癌性，国外已经严格控制其使用。

我国也已经制订了相关的法律和法规，将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。

因此，传统增塑剂的应用领域受到限制，研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。

其中柠檬酸三正丁酯就是一种开发利用前景广阔的新型绿色增塑剂。

1 柠檬酸三正丁酯的性能及用途[1]柠檬酸三正丁酯（简称TBC），分子式为C18H32O7，相对分子质量为360.44，外观为无色或谈黄色油状液体，沸点为170℃/1，033Pa，密度1.042g/cm3，折射率（nD25）为1.443-1.445，粘度为31.9mPs（25℃），凝固点-20℃，溶于丙酮、四氯化碳、矿物油、醋酸、蓖麻油、亚麻油、醇等有机溶剂。

不溶于水，无毒无味，挥发性小，耐热、光、水，与乙烯基树脂、醋酸纤维素、乙酰基丁酸纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素等相容性好。

具有抗细菌与不滋长细菌，无刺激性，具阻燃及可降解性。

柠檬酸三正丁酯因其耐寒,在寒冷地区使用仍可以保持良好的挠曲性，又耐热、光、水，在熔封时因热稳定性好而不变色，无毒又安全经久耐用，适合作食品包装、医药物品包装、血浆袋及一次性输液管等。

柠檬酸三正丁酯可增塑PVC、PE、PP以及纤维素树脂。

其相容性好,在乙基纤维素膜中用量可达40%，大膜塑料中用量为10%以下。

柠檬酸三正丁酯与其它无毒增塑剂共用可增加制品的硬度，尤对软的纤维醚更为适用。

柠檬酸三正丁酯为无毒又抗菌，不滋长细菌，还具阻燃作用，所以在乙烯基树脂中用量甚大，可用于片材、薄膜、饮料管、食品瓶密封圈、医疗机械及医院内围墙、家庭、饭店、宾馆及学校、办公楼与公共场所的壁板、天花板、尤其食堂灶间、卫生间、餐厅等需灭菌阻燃增塑剂的塑料。

乙酰基柠檬酸三丁酯（Acetyl tri-n-butyl citrate, ATBC）是一种生物降解的塑化剂，它广泛用于食品包装、儿童玩具和医疗设备等领域。

它是通过乙酰化柠檬酸和正丁醇在催化剂存在下反应合成的。

合成过程通常包括以下步骤：
1. 原料准备：取得所需的柠檬酸、正丁醇（n-butanol）、乙酸酐（Ac2O）作为乙酰化剂，以及催化剂（如硫酸或酸性离子交换树脂）。

2. 酯化反应：在反应釜中，将柠檬酸、正丁醇以及催化剂混合。

加热并搅拌以促进酯化反应，其中柠檬酸会与正丁醇反应生成柠檬酸三丁酯。

3. 乙酰化过程：在柠檬酸三丁酯合成完成后，加入乙酸酐进行乙酰化反应。

乙酸酐的加入通常是在控制的温度和压力条件下进行的。

4. 反应监控：通过取样和分析，监测反应物的转化率和产物的纯度，确保反应按预期进行。

5. 后处理：反应完成后，需要移除催化剂（如果使用固体催化剂）并通过蒸馏除去未反应的正丁醇和乙酸酐，留下乙酰基柠檬酸三丁酯。

6. 纯化：最后，通过蒸馏、结晶或其他分离技术提纯产品，得到高纯度的乙酰基柠檬酸三丁酯。

7. 质量检验：通过适当的化学分析方法（如气相色谱、高效液相色谱等）检验最终产品的纯度和质量。

这个合成路线是一个相对简单的酯化和乙酰化过程，但在工业生产中，操作条件（如温度、压力、反应时间等）和原料的比例需要严格控制以优化产率和产物纯度，并确保过程的经济性和可持续性。

此外，副产物的处理和原料的回收也是工业生产需要考虑的重要方面。

柠檬酸三丁酯合成工艺
柠檬酸三丁酯是一种广泛应用的化学品，常用于食品添加剂、溶剂和调味剂等领域。

下面是柠檬酸三丁酯的合成工艺的详细解释。

柠檬酸三丁酯的合成工艺主要包括以下几个步骤：柠檬酸酯化、蒸馏分离和纯化。

首先，柠檬酸酯化是柠檬酸三丁酯制备的关键步骤。

柠檬酸和丁醇经过酯化反应生成柠檬酸丁酯。

催化剂常常使用硫酸或者酒石酸等强酸。

反应温度一般为100-150，反应时间视反应具体情况而定。

在反应过程中，还可以通过加入分子筛等吸附剂来去除生成的水，从而促进反应的进行。

其次，酯化反应完成后，需要经过蒸馏分离。

酯化反应产物中，柠檬酸三丁酯和未反应的柠檬酸酯以及副产物等组分混合在一起，需要通过蒸馏分离将柠檬酸三丁酯纯化。

常用的分离方法是常压蒸馏和真空蒸馏。

常压蒸馏用于分离易挥发的组分，而真空蒸馏适用于分离高沸点的组分。

通过调整蒸馏温度和压力等条件，得到纯度较高的柠檬酸三丁酯。

最后，通过纯化过程，可以进一步提高柠檬酸三丁酯的纯度。

纯化方法一般包括结晶法、溶剂结晶法和再蒸馏法等。

结晶法适用于分离高纯度的柠檬酸三丁酯，而溶剂结晶法适用于分离中等纯度的产品。

再蒸馏法则适用于去除混合物中的杂质，从而达到提高纯度的目的。

总而言之，柠檬酸三丁酯的合成工艺包括柠檬酸酯化、蒸馏分离和纯化三个步骤。

酯化反应通过柠檬酸和丁醇的酯化反应合成柠檬酸丁酯，然后通过蒸馏分离将柠檬酸三丁酯纯化，并通过纯化操作进一步提高其纯度。

这个工艺能够有效地制备出高纯度的柠檬酸三丁酯，满足不同领域的需求。

柠檬酸三丁酯的性质与制备工艺集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）编号：日期：职业技术学院毕业设计 (论文)题目: 柠檬酸三丁酯的性质与制备工艺指导教师:系部: 生化工程系专业: 应用化工技术姓名: 周海燕学号: ?目录第一章54、环保增塑剂柠檬酸三丁酯的优点摘要使用固体超强酸作催化剂生产柠檬酸三丁酯无毒增塑剂，开发柠檬酸三丁酯合成新工艺的核心在于研发出催化活性高、腐蚀性小、易分离、重复使用和再生性能好、成本低的催化剂。

关键词：无毒增塑剂柠檬酸三丁酯合成工艺前言柠檬酸三丁酯是一种增塑剂，它添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加，柠檬酸三丁酯能添加到高分子聚合物中增加材料的可塑性，改善在成型加工时树脂的流动性，赋予制品柔软性的功能性产品。

柠檬酸三丁酯是一种高沸难以挥发的粘稠液体，不与塑料发生反应。

增塑剂是现代工业最大的助剂品种占塑料助剂总产量的百分之六十，对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的发展起决定性作用。

目前主要用于PVC制品添加了增塑剂的PVC主要应用领域为玩具电线电缆地板及墙壁贴面建材汽车包装材料电子与医疗部件如血浆袋和成套输液器等大量耐用并易造型的塑料制品中。

现代的增塑工业发展成为以石油化工为基础以柠檬酸三丁酯为核心的多种品种，大生产的化工行业。

一增塑剂的发展第一章增塑剂的发展现状1.1、概述增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性，使之易加工，赋予制品柔软性的功能性化工产品，也是迄今为止产能和消费量最大的助剂种类。

它被广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件等大量耐用并且易造型的塑料制品中。

1.2、增塑剂作用机理增塑剂是具有一定极性的有机化合物，与聚合物相混合时，升高温度，使聚合物分子热运动变得激烈，于是链间的作用力削弱，分于间距离扩大，小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间，这样增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用代替了聚合物极性分子间的作用，使聚合物溶涨，增塑剂中的非极性部分把聚台物分子的极性基屏蔽起来。

制备柠檬酸酸三丁酯化学方程式柠檬酸酸三丁酯是一种常见的有机化合物，常用作食品添加剂和工业原料。

其化学方程式是C12H20O7，在实验室中，我们可以通过化学反应来制备柠檬酸酸三丁酯。

下面是具体步骤和化学方程式。

步骤一：制备柠檬酸二丁酯1. 将柠檬酸和丁醇加入反应瓶中。

2. 加入少量的硫酸作为催化剂。

3. 在加热的条件下，反应瓶中的物质发生酯化反应，生成柠檬酸二丁酯和水。

化学方程式：C6H8O7 + 2C4H10O → C12H20O7 + 3H2O步骤二：制备柠檬酸酸三丁酯1. 将制得的柠檬酸二丁酯加入反应瓶中。

2. 加入少量的硫酸作为催化剂。

3. 在加热的条件下，反应瓶中的物质再次发生酯化反应，生成柠檬酸酸三丁酯和水。

化学方程式：C6H8O7 + 3C4H10O → C12H20O7 + 4H2O这样，我们就可以通过上述两个步骤制备出柠檬酸酸三丁酯。

需要注意的是，在实验过程中，要注意控制好反应的温度和时间，以确保反应能够顺利进行并得到高纯度的产物。

在化学实验中，安全始终是第一位的。

在进行上述实验时，应该做好安全防护措施，避免接触到有害化学物品，以免发生意外。

实验室应该配备好相应的应急设备，并严格按照化学实验的操作规程进行操作。

制备柠檬酸酸三丁酯的化学方程式是一个简单而重要的化学反应，通过掌握其制备方法，我们可以更好地了解和应用这一有机化合物。

在进行相关实验时，一定要严格遵守实验室的安全规定，确保自己和他人的安全。

制备柠檬酸酸三丁酯是有机化学实验课程中常见的一项实验内容，通过该实验可以帮助学生掌握酯化反应的原理和操作技能。

在进行实验之前，实验者需要对实验步骤和安全注意事项有所了解，以确保实验的顺利进行和个人安全。

在实验中，第一步是制备柠檬酸二丁酯。

柠檬酸二丁酯是一种酯类化合物，其化学结构中含有一个柠檬酸基团和两个丁醇基团。

通过将柠檬酸与丁醇加入反应瓶中，并加入少量的硫酸作为催化剂，随后在加热条件下进行酯化反应，即可得到柠檬酸二丁酯和水。