癸二酸二乙酯是无色至淡黄色透明液体，呈葡萄酒、水果、甜瓜香气。主要用做配制葡萄、梨等香精和水果型香精的溶剂,是我国GB2760-86规定允许使用的食品香料;也可作为有机合成中间体。目前工业上大多采用以硫酸为催化剂的合成方法,但硫酸腐蚀性很强,化学性质很活泼,反应中副反应多,以致炭化、聚合、重排等现象时有发生。
制备方法
1、磷钨酸催化合成：在装有温度计、回流冷凝器和搅拌器的100 mL四口瓶中，加入一定量的癸二酸、乙醇、环己烷和磷钨酸,在回流状态下进行酯化反应,反应终了时,测定酸值,计算酯化率。醇、酸物质的量比为4:1;磷钨酸的用量是癸二酸质量的4%;反应时间为4.0h;带水剂环已烷的用量为每摩尔癸二酸用100mL。反应结束后,过滤分离出催化剂,反应液用分液漏斗分离，有机层分别用水、NaHCO3水溶液、水洗涤,用无水硫酸镁干燥。先常压蒸出环已烷和过量的乙醇,再减压蒸馏收集沸点135~136℃/400Pa的馏分为产品癸二酸二乙酯[1]。
2、可膨胀石墨催化合成：在四口烧瓶中依次加入0.1mol癸二酸、0.5mol乙醇、1.5g可膨胀石墨、60mL环己烷，装上分水器加热回流分水，计算酯化率。反应结束,回收催化剂,加入100g乙酸乙酯,用15%液碱调节pH值至7~8,分液,水层弃去。有机层用40g饱和NaCl水溶液洗涤,无水MgSO4干燥,减压蒸馏,收集沸点135~136℃(400Pa)的馏分即癸二酸二乙酯。经气相色谱分析癸二酸二乙酯纯度大于99%[2]。
3、对甲苯磺酸催化合成：在100mL三颈瓶中加人0.025mol(5.1g)癸二酸，一定量的对甲苯磺酸和无水乙醇、15mL带水剂,装上分水器、温度计和回流冷凝管.加热进行回流分水，至几乎无水珠生成,再延长10min~20min(以保证反应完全)。放出水层,并通过分水器蒸出带水剂和多余的乙醇。稍冷后(80℃以下),将粗产品倾入分液漏斗中，并用环己烷荡洗反应瓶2次(15mLX2)，与粗产品混合;再依次经水、稀碳酸钠溶液和水洗涤，干燥后进行蒸馏，先蒸出溶剂(回收)，然后收集293℃~298℃的馏分为产品癸二酸二乙酯[3]。
参考文献
[1] 林进,张艳峰. 磷钨酸催化合成癸二酸二乙酯的研究[J]. 精细化工,2000,17(2):86-87,93. DOI:10.3321/j.issn:1003-5214.2000.02.009.
[2] 王勤. 可膨胀石墨催化合成癸二酸二乙酯[J]. 化学工程师,2021(3):86-88. DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20210386.
[3] 文瑞明,游沛清,俞善信. 对甲苯磺酸催化合成癸二酸二乙酯[J]. 山西大学学报（自然科学版）,2006,29(2):168-170. DOI:10.3969/j.issn.0253-2395.2006.02.018.