專利名稱：一種羧酸鉍的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種羧酸鉍的常溫制備方法。
背景技術(shù)：
羧酸的鉍鹽具有催化性能，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)硅垸的制備(USP 2843555)， 汽油的裂解(USP 4488997)，對(duì)苯二甲酸的聚酯化(USP 3245959),不飽和醛的氧 化(USP4093649)及聚氨酯的制備(USP 4584362， USP 4742090)。同時(shí)，由于其是 一種無(wú)毒的物質(zhì)，在具有防腐、防菌及驅(qū)除海洋生物功能的艦船涂料中用作催千 劑，以替代羧酸鎘與羧酸鉛(USP 1933520)。其中環(huán)烷酸鉍還具有低的粘度變化、 寬的溫度范圍、高的抗腐蝕性能與抗水洗能力、好的溶劑溶解性、低的摩擦系數(shù) 及優(yōu)異的極壓抗磨性，S-Bi型極壓添加劑的極壓性能優(yōu)于S-Pb型極壓添加劑， 是含鉛極壓添加劑的理想替代品，可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工、醫(yī)藥制備以及其 它苛刻工況機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑。
目前，羧酸鉍鹽的制備方法主要有金屬氧化法、酸酐成鹽復(fù)分解法與羧酸成 鹽法。USP 5021598描述了一種金屬氧化法制備高級(jí)羧酸鉍。其包括以下三個(gè)過(guò) 程1、將金屬鉍粉、水合肼、高級(jí)羧酸及低級(jí)羧酸酐的混合物加熱到8(TC以上 至原料及產(chǎn)物的分解溫度以下；2、用鼓泡法通入空氣氧化反應(yīng)14小時(shí)；3、通 氮?dú)飧稍?。USP 4488997及USP 4488998采用酸酐成鹽復(fù)分解法通過(guò)低級(jí)羧酸 酐與氧化銻在12(TC反應(yīng)3至4小時(shí)制備低級(jí)羧酸銻，然后與高級(jí)羧酸在195°C 至240'C進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，生成羧酸的銻鹽與低級(jí)羧酸，低級(jí)羧酸的沸點(diǎn)低可以 通過(guò)蒸餾的方法除去。這種方法可外延用于制備高級(jí)羧酸鉍。羧酸成鹽法主要是 利用羧酸與氧化鉍在高溫下長(zhǎng)時(shí)間的中和反應(yīng)進(jìn)行制備。
由于以上制備方法反應(yīng)溫度高，時(shí)間長(zhǎng)，因而生產(chǎn)成本高；而且羧酸及羧酸 酐在高溫下對(duì)設(shè)備有較大的腐蝕，其與設(shè)備中所含的金屬元素的反應(yīng)產(chǎn)物不易除 去，會(huì)污染產(chǎn)品，使產(chǎn)品不純且有很深的顏色，而這些污染物又往往難以除去或 分離提純工藝復(fù)雜。鑒于現(xiàn)有制備方法的種種不足，開發(fā)出一種生產(chǎn)成本低、制 備過(guò)程簡(jiǎn)單且對(duì)設(shè)備腐蝕性小的制備羧酸鉍的方法具有很大的實(shí)際應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以往制備技術(shù)中存在生產(chǎn)成本高、產(chǎn)物難以純化及對(duì) 設(shè)備腐蝕性大等不足，提供一種生產(chǎn)成本低、制備簡(jiǎn)單、產(chǎn)物易于純化、制備過(guò) 程對(duì)設(shè)備腐蝕小的羧酸鉍的制備方法。
本發(fā)明通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種羧酸鉍的制備方法，其特征在于該方法將鉍化合物與促進(jìn)劑溶于水， 然后加入羧酸鹽水溶液，在有機(jī)溶劑或者無(wú)有機(jī)溶劑的情況下，0 4(TC反應(yīng) 0.5 2個(gè)小時(shí)，用萃取法提取有機(jī)相，蒸餾，所得膏狀物為羧酸鉍；鉍化合物選 自硝酸鉍或氯化鉍；促進(jìn)劑選自嗎哪醇、格利克醇或格利瑟醇；羧酸鹽選自羧酸 鈉、羧酸鉀或羧酸銨。
本發(fā)明中在反應(yīng)過(guò)程中可以使用溶劑，但不是必要的。適合的有機(jī)溶劑有 正己烷、石油醚、丙酮，甲醇或乙醇。
本發(fā)明鉍化合物與促進(jìn)劑的摩爾比為0.1 5 : 1。
發(fā)明中鉍化合物與羧酸鹽的摩爾比為1 : 2.4 3.6。
本發(fā)明中所制備的羧鉍具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式
Bi-O——C-R2
o
其中R! R3為相同或不同的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基。
本發(fā)明與現(xiàn)有的制備羧酸鉍的技術(shù)相比，本制備方法具有以下特點(diǎn)
1、 收率可以達(dá)到97.5%。
2、 反應(yīng)可在常溫下進(jìn)行，時(shí)間短。生產(chǎn)能耗低。
3、 未反應(yīng)完的原料及副產(chǎn)物易于除去，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，產(chǎn)物純。
4、 本方法所采用的原料及所產(chǎn)生的產(chǎn)物與副產(chǎn)物是鹽而不是酸與酸酐，對(duì) 設(shè)備的腐蝕性小。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參考下述實(shí)例，僅通過(guò)舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明。 實(shí)施例1
4環(huán)烷酸鉍的制備
將12.4g環(huán)垸酸鈉及50ml水加入裝有攪拌的三頸瓶中，開啟攪拌，在15min 內(nèi)滴加硝酸銻(7.27g)與嗎哪醇(2.73g)的水溶液，在常溫下反應(yīng)1小時(shí)。加 入50ml正己垸，分出有機(jī)相，水洗三次，加無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 除去溶劑，得膏狀環(huán)垸酸鉍14.2g。收率97.5%，銻含量(理論值21.52%): 22.0%。
權(quán)利要求
1、一種羧酸鉍的制備方法，其特征在于該方法將鉍化合物與促進(jìn)劑溶于水，然后加入羧酸鹽水溶液，在有機(jī)溶劑或者無(wú)有機(jī)溶劑的情況下，0～40℃反應(yīng)0.5～2個(gè)小時(shí)，用萃取法提取有機(jī)相，蒸餾，所得膏狀物為羧酸鉍；鉍化合物選自硝酸鉍或氯化鉍；促進(jìn)劑選自嗎哪醇、格利克醇或格利瑟醇；羧酸鹽選自羧酸鈉、羧酸鉀或羧酸銨。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于有機(jī)溶劑選自正己烷、石油醚、 丙酮、甲醇或乙醇。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鉍化合物與促進(jìn)劑的摩爾比為0.1
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鉍化合物與羧酸鹽的摩爾比為 1 : 2.4 3.6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羧酸鉍的常溫制備方法。該方法將鉍化合物與促進(jìn)劑溶于水，然后加入羧酸鹽水溶液，在0～40℃反應(yīng)0.5～2個(gè)小時(shí)，用萃取法提取生成物。本發(fā)明具有反應(yīng)溫度低，時(shí)間短，制備簡(jiǎn)單，收率高，制備過(guò)程對(duì)設(shè)備腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C51/41GK101456806SQ20071030597
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者劉維民, 孫玉彬, 建 方, 梁永民 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所