ЭТЕРИФИКАЦИЯ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ АЛИФАТИЧЕСКИМИ СПИРТАМИ С₂-С₅

Существует постоянно растущий интерес к производству и использованию биовозобновляемых химических веществ в производстве полимерных материалов, предназначенных для получения детских игрушек, медицинского оборудования, находящихся в контакте с пищевыми продуктами. Тризамещенные эфиры лимонной кислоты - триалкилцитраты, получаемые этерификацией лимонной кислоты алифатическими спиртами C₂-C₅, имеют 4 класс опасности, хорошую пластифицирующую способность, совместимость с полимером, высокую температуру вспышки. Лимонная кислота (объем мирового производства 0.85-1 млн. т/год) является доступным сырьем, получаемым из отходов сахарных производств. Цель исследования - разработка модели этерификации лимонной кислоты линейными спиртами С₂-С₅ на гомогенных кислотных катализаторах для создания отечественной технологии синтеза пластифицирующих композиций на основе возобновляемого сырья. Выбран катализатор - серная кислота; изучена связь реакционной способности алифатических спиртов С₂-С₅ с их строением в реакции этерификации лимонной кислоты, оценены некоторые кинетические параметры (lnk0, Eакт), предложены режимы синтеза, рассчитано время реакции получения триалкилцитратов при конверсии лимонной кислоты 96% (t = 90 ºС). Наработаны лабораторные образцы и определены некоторые эксплуатационные характеристики.

лимонная кислота, этерификация, алифатические спирты, серная кислота

1. Kolah A.A., Asthana N.S., Vu D.T., Lira C.T., Miller D.J. Reaction kinetics of the catalytic esterification of citric acid with ethanol // Ind. & Eng. Chem. Res. 2007. V. 46. P. 3180-3187.

2. Yang H., Song H., Zhang H., Chen P., Zhao Z. Esterification of citric acid with n-butanol over zirconium sulfate supported on molecular sieves // J. Mol. Catal. A: Chem. 2014. № 381. P. 54-60.

3. Schröter J., Konetzke G., Weidemann F., Klein T., Bohnen H., Bergrath K., Schmidt K. Method for producing citric acid esters:Pat. WO 2003008369 A1. № PCT/EP2002/007598; filled. 09.072002; publ. 30.01.2003.

4. Rahman M., Brazel C.S. The plasticizer market: an assessment of traditional plasticizers and research trends to meet new challenges // Progr. Polym. Sci. 2004. V. 29. P. 1223-1248.

5. Sushkova S.V., Levanova S.V., Glazko I.L., Pavlova K.V. Kinetic of esterification of citric acid in production of trialkyl citrates // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. № 2. P. 74-78. (in Russ.).

6. Potekhin V.M., Potekhin V.V. Fundamentals of the theory of chemical processes of organic substances technology and refining. Saint-Petersburg: Khimizdat Publ., 2007. 946 p. (in Russ.).

7. Vereshchagin A.N. Inductive effect. Moscow: Nauka Publ., 1987. 326 p. (in Russ.).