本發明涉及一種制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯的方法，屬于精細化工技術領域。

背景技術：

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯是一種非鄰苯類環保型增塑劑，是用于聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）和其它樹脂的多用途環保改性劑，具有低粘度、低密度、低凝固點、抗水解、無色透明、高穩定性、安全無毒等特點，這種增塑劑符合法規要求的最高標準，其無毒特性讓眾多玩具制造商和消費者感到放心。由于具有較低的初粘性和卓越的粘度穩定性與可加工性，該增塑劑可以滿足高速的制模生產效率和循環周期要求，并且能保證厚度一致。因此廣泛應用于各種PVC樹脂制品，油墨、顏料和EVA乳液中。是水性丙烯酸乳液涂料高沸點的成膜助劑，是制備零VOC水性丙烯酸乳液涂料不可缺少的原料。

中國專利CN102267896A發明了一種2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和異丁酸經酯化反應制備2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二異丁酸酯。以2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯與異丁酸為原料，以固體酸為催化劑制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯。該方法存在諸多問題，比如：催化劑用量大、反應時間長、產品轉化率低、生產成本高等。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯的方法，該方法在堿性條件下進行酯化，所用催化劑用量少且反應時間短，轉化率高，經濟效益明顯。

本發明采用的技術方案是：

一種制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯的方法，其是以2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和異丁酸為原料在堿性條件下進行酯化反應制得。

反應方程式為：

。

優選地，酯化反應中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂中的一種或幾種混合物。

優選地，所述堿的用量是2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯用量的千分之五到百分之五。

優選地，所述異丁酸與2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯MOL比2~4:1。

本發明的優點是：以2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和異丁酸為原料在堿性催化劑作用下進行酯化反應，反應過程容易控制，催化劑用量少，反應時間短，反應物轉化率高，適用于工業化生產。

具體實施方式

實施例1

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態放入2克氫氧化鈉，關閉投料口，保持每分鐘70～80轉的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應生成的氣化水，經冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續反應，隨著水分的收集，瓶中反應生成的水減少，繼續加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應生成的水全部帶出至回流器無水滴出現，整個回流時間2小時。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空達到-0.09MPa,脫出未反應的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經氣象色譜檢測：異丁酸0.43%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.31%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.6%。將反應物經100克溫度40℃的水洗滌，再經簡單的提純，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯經氣象色譜測試含量大于99.0%，達到一般工業品要求。

實施例2

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和352克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態放入3克氫氧化鈉，關閉投料口，保持每分鐘70～80轉的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應生成的氣化水，經冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續反應，隨著水分的收集，瓶中反應生成的水減少，繼續加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應生成的水全部帶出至回流器無水滴出現，整個回流時間1小時45分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經氣象色譜檢測：異丁酸0.35%、2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.28%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.7%。

實施例3

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態放入1.08克氫氧化鈉，關閉投料口，保持每分鐘70～80轉的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應生成的氣化水，經冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續反應，隨著水分的收集，瓶中反應生成的水減少，繼續加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應生成的水全部帶出至回流器無水滴出現，整個回流時間2.5小時。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經氣象色譜含量檢測：異丁酸0.36%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.37%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.4%。

實施例4

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態放入4克氫氧化鉀，關閉投料口，保持每分鐘70～80轉的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應生成的氣化水，經冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續反應，隨著水分的收集，瓶中反應生成的水減少，繼續加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應生成的水全部帶出至回流器無水滴出現，用氫氧化鉀反應比較激烈，加熱比較緩慢，整個回流時間2小時40分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經氣象色譜檢測：異丁酸0.43%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.31%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.6%。

實施例5

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態放入2克氫氧化鋇，關閉投料口，保持每分鐘70～80轉的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應生成的氣化水，經冷凝回到回流分水器異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續反應，隨著水分的收集，瓶中反應生成的水減少，繼續加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應生成的水全部帶出至回流器無水滴出現，整個回流時間2小時20分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經氣象色譜檢測：異丁酸0.43%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.41%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.2%。

實施例6

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和352克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態放入3克氫氧化鈣，關閉投料口，保持每分鐘70～80轉的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應生成的氣化水，經冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續反應，隨著水分的收集，瓶中反應生成的水減少，繼續加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應生成的水全部帶出至回流器無水滴出現，整個回流時間約2小時30分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09MPa,脫出未反應的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經氣象色譜檢測：異丁酸0.36%、2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.45%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.0%。