一种油酸甲酯的催化制备方法技术领域
本发明属于化工领域，涉及中间体的制备，具体涉及一种油酸甲酯的催化制备方
法。
背景技术
油酸甲酯为淡黄色透明的油状液体,广泛应用于化工、纺织和医药等有机合成中，
主要用作表面去垢剂、乳化剂、稳定剂的中间体，也可用作生物柴油或取代脂肪酸作为许多
油脂化学品的原料。对于油酸甲酯的合成很早就有研究，最典型的传统制备方法是以油酸
和甲醇为原料，使用硫酸为催化剂进行加热回流，反应时间10h，用甲醇钠中和至pH为8-9，
再用水洗至中性，然后用无水氯化钙干燥，过滤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油酸甲酯的催化制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种油酸甲酯的催化制备方法：将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，70-90
℃酯化反应2-4小时，然后将反应液过滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提
纯得到目标产物油酸甲酯；所述固体催化剂以改性纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，
通过浸渍、烘干、焙烧的方法将氧化铜负载于改性纳米高岭土上；
其中，所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土30-40份分散于45-55份质
量分数为5-15％的三乙烯四胺中，于40-50℃条件下搅拌25-35min，再加入5-15份Zn
(NO3)2·6H2O，搅拌20-30min，降温后过滤，干燥即得。
优选地，所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土35份分散于50份质量分
数为10％的三乙烯四胺中，于45℃条件下搅拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，搅拌
25min，降温后过滤，干燥即得。
优选地，固体催化剂具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的改性纳米高岭土加入去离子水中，改性纳米高岭土与去离子
水质量比为1:10-1:20，超声分散30-60分钟，功率120-240W；
步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌8-12h，其中硝酸铜与改性
纳米高岭土的质量比为1:10-1:20；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中80-120℃烘干，随后
转移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至400-450℃，并在此温度下保持3-5h，降
温后取出即得所述固体催化剂。
优选地，油酸和甲醇摩尔比为1:1.5-4.5。
优选地，所述固体催化剂重量为油酸重量的10-20％。
本发明的优点：
本发明提供的方法简单易于操作，转化率高；固体催化剂分离后可以反复套用，且
反复套用多次后催化效率无明显降低。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范
围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对
本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
实施例1：油酸甲酯的催化制备方法
将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，80℃酯化反应3小时，然后将反应液过
滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提纯得到目标产物油酸甲酯。油酸和甲醇
摩尔比为1:3。所述固体催化剂重量为油酸重量的15％。
所述固体催化剂以改性纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，通过浸渍、烘干、
焙烧的方法将氧化铜负载于改性纳米高岭土上，具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的改性纳米高岭土加入去离子水中，改性纳米高岭土与去离子
水质量比为1:15，超声分散45分钟，功率180W；
步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌10h，其中硝酸铜与改性纳
米高岭土的质量比为1:15；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中100℃烘干，随后转
移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至430℃，并在此温度下保持4h，降温后取出
即得所述固体催化剂。
所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土35份分散于50份质量分数为10％
的三乙烯四胺中，于45℃条件下搅拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，搅拌25min，降温后
过滤，干燥即得。
实施例2：油酸甲酯的催化制备方法
将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，70℃酯化反应4小时，然后将反应液过
滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提纯得到目标产物油酸甲酯。油酸和甲醇
摩尔比为1:1.5。所述固体催化剂重量为油酸重量的10％。
所述固体催化剂以改性纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，通过浸渍、烘干、
焙烧的方法将氧化铜负载于改性纳米高岭土上，具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的改性纳米高岭土加入去离子水中，改性纳米高岭土与去离子
水质量比为1:10，超声分散30分钟，功率120W；
步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌8h，其中硝酸铜与改性纳米
高岭土的质量比为1:10；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中80℃烘干，随后转移
到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至400℃，并在此温度下保持5h，降温后取出即
得所述固体催化剂。
所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土30份分散于45份质量分数为5％
的三乙烯四胺中，于40℃条件下搅拌35min，再加入5份Zn(NO3)2·6H2O，搅拌20min，降温后
过滤，干燥即得。
实施例3：油酸甲酯的催化制备方法
将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，90℃酯化反应2小时，然后将反应液过
滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提纯得到目标产物油酸甲酯。油酸和甲醇
摩尔比为1:4.5。所述固体催化剂重量为油酸重量的20％。
所述固体催化剂以改性纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，通过浸渍、烘干、
焙烧的方法将氧化铜负载于改性纳米高岭土上，具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的改性纳米高岭土加入去离子水中，改性纳米高岭土与去离子
水质量比为1:20，超声分散60分钟，功率240W；
步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌12h，其中硝酸铜与改性纳
米高岭土的质量比为1:20；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中120℃烘干，随后转
移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至450℃，并在此温度下保持3h，降温后取出
即得所述固体催化剂。
所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土40份分散于55份质量分数为15％
的三乙烯四胺中，于50℃条件下搅拌25min，再加入15份Zn(NO3)2·6H2O，搅拌30min，降温后
过滤，干燥即得。
实施例4：油酸甲酯的催化制备方法
将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，80℃酯化反应3小时，然后将反应液过
滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提纯得到目标产物油酸甲酯。油酸和甲醇
摩尔比为1:3。所述固体催化剂重量为油酸重量的12％。
所述固体催化剂以改性纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，通过浸渍、烘干、
焙烧的方法将氧化铜负载于改性纳米高岭土上，具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的改性纳米高岭土加入去离子水中，改性纳米高岭土与去离子
水质量比为1:15，超声分散45分钟，功率180W；
步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌10h，其中硝酸铜与改性纳
米高岭土的质量比为1:15；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中100℃烘干，随后转
移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至430℃，并在此温度下保持4h，降温后取出
即得所述固体催化剂。
所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土35份分散于50份质量分数为10％
的三乙烯四胺中，于45℃条件下搅拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，搅拌25min，降温后
过滤，干燥即得。
实施例5：油酸甲酯的催化制备方法
将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，80℃酯化反应3小时，然后将反应液过
滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提纯得到目标产物油酸甲酯。油酸和甲醇
摩尔比为1:3。所述固体催化剂重量为油酸重量的18％。
所述固体催化剂以改性纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，通过浸渍、烘干、
焙烧的方法将氧化铜负载于改性纳米高岭土上，具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的改性纳米高岭土加入去离子水中，改性纳米高岭土与去离子
水质量比为1:15，超声分散45分钟，功率180W；
步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌10h，其中硝酸铜与改性纳
米高岭土的质量比为1:15；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中100℃烘干，随后转
移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至430℃，并在此温度下保持4h，降温后取出
即得所述固体催化剂。
所述改性纳米高岭土制备方法为：取纳米高岭土35份分散于50份质量分数为10％
的三乙烯四胺中，于45℃条件下搅拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，搅拌25min，降温后
过滤，干燥即得。
实施例6：对比实施例，纳米高岭土不改性
将油酸、甲醇和固体催化剂加入反应釜中，80℃酯化反应3小时，然后将反应液过
滤，固体催化剂用于反复套用，滤液经硅胶柱层析提纯得到目标产物油酸甲酯。油酸和甲醇
摩尔比为1:3。所述固体催化剂重量为油酸重量的15％。
所述固体催化剂以纳米高岭土为载体，以硝酸铜为前驱体，通过浸渍、烘干、焙烧
的方法将氧化铜负载于纳米高岭土上，具体制备方法包括：
步骤S1：将一定量的纳米高岭土加入去离子水中，纳米高岭土与去离子水质量比
为1:15，超声分散45分钟，功率180W；步骤S2：将硝酸铜加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌
10h，其中硝酸铜与纳米高岭土的质量比为1:15；
步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中100℃烘干，随后转
移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至430℃，并在此温度下保持4h，降温后取出
即得所述固体催化剂。
实施例7：效果实施例
分别测试实施例1-6反应的转化率(％)以及催化剂反复套用五十次后催化效率降
低百分值(％)，结果如下。
转化率(％)
催化效率降低百分率(％)
|
实施例1
99.9
5
实施例6
89.7
45
实施例2-5测定结果与实施例1基本一致，不再一一罗列。
结果表明，本发明提供的方法简单易于操作，转化率高；固体催化剂分离后可以反
复套用，且反复套用多次后催化效率无明显降低。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护
范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，
而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。