CAS： 166412-78-8
分子式： C26H46O4
分子量： 422.64104
中文名稱： 1,2-環己烷二羧酸二異壬酯
環己烷-1,2-二羧酸二異壬酯
環保可塑劑DINCH
英文名稱： Di-isononyl-cyclohexane-1,2-dicarboxylate
性質描述：無色透明的油狀液體，黏度為45.5ｍＰａ·ｓ，密度為0.955ｇ／ｃｍ３，酸值小于0.003mgＫＯＨ／ｇ。ＤＩＮＣＨ的耐熱性、耐抽出性、遷移性、揮發性與鄰苯二甲酸二辛醇、鄰苯二甲酸二異壬酯的非常接近。
質量標準：
外觀 無色液體
含量 99%以上(GC)
水份 小于0.5%
顏色 小于25(Apha)
生產工藝：環己烷二羧酸酯是由環己烷－１，２－羧酸酐與脂肪醇酯化反應而得。加氫反應最好在液相中進行。環氫化可采用連續或間歇式的懸浮微粒催化劑或固定床催化劑。在生產過程中，優先考慮固定床催化劑。在鄰苯二甲酸酯加氫過程中，使用特定的催化劑可獲得高轉化率。
１ 六氫化鄰苯二甲酐法
實例１ 在裝有攪拌器、溫度計、分水器、通入氮氣導管的１Ｌ的四口燒瓶中，加入１４６．３ｇ六氫化鄰苯二甲酸酐（ＨＨＰＡ），７．７ｇ ５－甲基－１，２－六氫苯酐（ＭＨＨＰＡ），３７０ｇ異壬醇（ＩＮＡ），并滴入２．６ｇ酞酸四異丙酯催化劑，控制反應溫度２５０℃、壓力５００～７６ ０００Ｐａ，在通氮氣下反應８ｈ。反應過程不斷脫除生成的水，并每隔０．５ｈ測定１次反應體系的酸值。酸值按ＧＢ／Ｔ １６６８—２００８計算。當酸值低于１．０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ時酯化反應完成，然后用氫氧化鈉中和，直到酸值低于０．０８ ｍｇＫＯＨ／ｇ。中和后將反應混合物分離。采用水蒸汽蒸餾法蒸餾脫除至殘余的ＩＮＡ 的質量分數小于３００×１０－６，然后將粗酯干燥、過濾，獲得環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯與５－甲基－環己烯－１，２－二羧酸二異壬酯。
實例２ 在裝有攪拌器、溫度計、分水器、通入氮氣導管的１Ｌ的四口燒瓶中，加入１５４ｇ ＨＨＰＡ，
３７０ｇ ＩＮＡ，并滴入２．６ｇ對甲苯磺酸催化劑，控制反應溫度２５０℃、壓力５００～７６ ０００Ｐａ，在通氮氣下反應８ｈ。反應過程不斷脫除生成的水，并每隔０．５ｈ測定１次反應體系的酸值。酸值按照ＧＢ／Ｔ １６６８—２００８ 計算。當酸值低于３．０ ｍｇＫＯＨ／ｇ時酯化反應完成，然后用氫氧化鈉中和，直到酸值低于０．０８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。中和后將反應混合物分離。采用水蒸汽蒸餾法蒸餾脫除至殘余的ＩＮＡ的質量分數小于３００×１０－６，然后將酯干燥、過濾，獲得純度為９９．５％的環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯。
實例３ 在裝有攪拌器、溫度計、分水器、通入氮氣導管的１Ｌ的四口燒瓶中，加入１５４ｇ ＨＨＰＡ，
３７０ｇ ＩＮＡ，并滴入２．６ｇ辛酸亞錫催化劑，控制反應溫度２３０℃、壓力５００～７６ ０００Ｐａ，在通氮氣下反應７ｈ。反應過程不斷脫除生成的水，并每隔０．５ｈ測定１次反應體系的酸值。酸值按照ＧＢ／Ｔ １６６８—２００８ 計算。當酸值低于３．０ ｍｇＫＯＨ／ｇ時酯化反應完成，然后用氫氧化鈉中和，直到酸值低于０．０８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。中和后將反應混合物分離。采用水蒸汽蒸餾法蒸餾脫除至殘余的ＩＮＡ的質量分數小于３００×１０－６，然后將粗酯干燥、過濾，獲得環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯。
２ 鄰苯二甲酸二異壬酯法
實例４ 將裝有５３ｇ負載Ｒｕ催化劑的吊籃放入１．２Ｌ的高壓反應器內，加入８００ｇ（１．９ｍｏｌ）鄰苯二甲酸二異壬酯（ＤＩＮＰ），在８０℃下使用純氫氣反應，控制氫化反應壓力２０ＭＰａ，氫化反應持續到沒有更多的氫氣被吸收時為止，時間約６ｈ。ＤＩＮＰ的轉化率為１００％，環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯的產率為９９．５％。
實例５ 將裝有１０ｇ負載Ｒｕ催化劑的吊籃插入０．３Ｌ 的高壓反應器內，加入１５０ｇ（０．３５ｍｏｌ）ＤＩＮＰ，在１２０℃下使用純氫氣反應，控制氫化反應壓力２０ＭＰａ，氫化反應持續到沒有更多的氫氣被吸收時為止，時間約６２ｈ。ＤＩＮＰ的轉化率為１００％，環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯的產率為９９．４％。
實例６ 將裝有５３ｇ負載Ｒｕ催化劑的吊籃放入１．２Ｌ 的高壓反應器內，加入７８０ｇ（１．８７ｍｏｌ）ＤＩＮＰ，在１２０℃下使用純氫氣反應，控制氫化反應壓力２０ＭＰａ，氫化反應持續到沒有更多的氫氣被吸收時為止，時間約４ｈ。ＤＩＮＰ的轉化率為１００％，環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯的產率為９９．４％。
實例７ 采用一個垂直的高壓管反應器，其內徑為３０ｍｍ，長度為２．２ｍ，內充填１．４Ｌ負載Ｒｕ催化劑。以０．４５ｋｇ／ｈ的速率加入增塑劑醇ＰａｌａｔｉｎｏｌＮ，純氫氣從反應器底部通向頂部。反應器的平均溫度為１２５℃，壓力為２０ＭＰａ。加氫反應完成后，在１７０ ℃和５ ０００Ｐａ的蒸氣壓力下蒸餾。Ｐａｌａｔｉｎｏｌ Ｎ的轉化率為９９．５％。
實例８ （１）制備二氧化鈦負載催化劑 將質量分數分別為３０％的鈦白粉和１１％的硫酸的商業偏鈦酸（Ｈ２ＴｉＯ３）的水懸浮液用壓濾機過濾。每公斤懸浮液過濾產生的濾餅用５ｋｇ水洗滌。濕濾餅含質量分數分別為４１．５％的二氧化鈦和５．３％的硫酸。
在１０Ｌ的容器中，室溫，攪拌下，將８５ｇ硝酸鋇滴入３．５ｋｇ濾餅和３．５ｋｇ水的懸浮液中，硝酸鋇部分轉化為硫酸鋇。攪拌１ｈ后，將懸浮物過濾，濾餅在１１０℃下干燥，然后在５２０℃下焙燒３ｈ。獲得的固體為質量分數分別為９１．５％的鈦白粉、５．５％的硫酸鋇和３．０％的游離酸。該固體可以篩選出兩種所需粒徑的粉末。一種為粒徑１～３０μｍ的顆粒，另一種為粒徑２０～５００μｍ的顆粒。將兩種不同類型粉末以１∶１的比例混合。每公斤粉末混合物與１３ｇ氧化聚乙烯、１３ｇ甲基纖維素、７０ｇ玻璃纖維、７０ｇ乙二醇和２００ｇ水混合，形成勻漿混合物。然后經擠出機擠出成直徑１．５ｍｍ、長４～６ｍｍ的圓柱體。在８０℃下干燥３ｈ，在４５０℃下焙燒５ｈ。
（２）制備環己烷－１，２－羧酸二異壬酯 將上述自制的９０．７ｇ催化劑放入吊籃內，并放入１Ｌ的高壓反應釜內，加入５９０ｇ ＤＩＮＰ，通入純氫氣反應。加氫反應完成后解壓縮。混合物為環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯，ＤＩＮＰ的轉化率在９９．９％以上。
實例９ 使用催化劑Ｈ １４１８４（質量分數為０．５％的Ｐｄ負載在直徑１．２ｍｍ 的氧化鋁上），并摻雜質量分數為２．５％的氧化鋅。將５９ｇ催化劑放入旋轉的吊籃中，并放入攪拌釜內，通入氫氣，在０．４ＭＰａ、２００℃下，向釜內加入６００ｇ ＤＩＮＰ，在２０ＭＰａ、１２０℃下氫化反應６０ｈ，生成環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯，產率為９７．３％。
實例１０
（１）釕負載γ－氧化鋁催化劑的制備
將１６．６ｇ硝酸釕、４．２ｇ去離子水、４．２ｇ三乙醇胺，攪拌混合。在該溶液中，緩慢加入２５ｇ粒徑為４．１ｍｍ的γ－氧化鋁，擠壓成型，于１００℃下干燥，４００℃下焙燒３ｈ，制成催化劑。該催化劑中釕的質量分數為０．５％。
（２）金屬組分的加氫催化劑的活化金屬組分的加氫催化劑的粒徑為１．２５～０．６２ｍｍ。催化劑裝入不銹鋼的吊籃內，并放入３００ｃｍ３ 的釜內，于８．６ＭＰａ、２００℃下活化１４ｈ。
（３）ＤＩＮＰ的環氫化活化完成后將釜冷卻。在釜內加入１３７．４～１９４．５ｇ ＤＩＮＰ。將高壓釜密封，加熱到８０℃，控制氫化反應壓力５．８ ＭＰａ。在此壓力下氫化反應３．０～７．５ｈ，產率為９９％。
實例１１ 在反應釜內加入１３７．４ｇ （０．２８ｍｏｌ）ＤＩＮＰ與１０ｇ ＭＣＭ－４１釕負載催化劑，將反應釜密封，加熱到８０℃，控制壓力５．８ＭＰａ，氫化反應３．０ｈ，生成環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯，產率為９９．５％。
實例１２ 在蒸餾瓶內加入４６２ｇ（３ｍｏｌ）順式六氫苯酐、１ ２９６ｇ （９ｍｏｌ）壬醇、１．２Ｌ 甲苯和１．９４ｇ鈦酸四異壬酯，在１８０℃下酯化回流７．５ｈ。酯化過程中維持溫度恒定。７．５ｈ后，檢測酸值≤０．１ｍｇ ＫＯＨ／ｇ，酸酐的轉化率大于９９．９％。然后，在１２０℃、５０Ｐａ下蒸餾脫除甲苯；在１８０℃、５Ｐａ下蒸餾脫除醇。接著，在蒸餾瓶內加入氫氧化鈉溶液中和，在８０℃下攪拌３０ｍｉｎ。中和完成后，將液溫調節至１８０℃，在反應物中用漏斗緩慢滴加水。控制溫度１８０℃和壓力５～２０Ｐａ以凈化酯。凈化完成后停止加熱，產物在減壓下冷卻，過濾。
實例１３ （１）催化劑ＭＣＭ－４１制備
將２６．８份蒸餾水、３．５份質量分數為２９％的十六烷基氯化三甲胺的水溶液、４．５５份沉淀水合二氧化硅、１份質量分數為２５％的四甲基氫氧化銨水溶液的混合物，于１５０℃下結晶，常壓下攪拌２０ｈ，然后過濾和干燥；于５４０℃下通入氮氣焙燒１ｈ，在空氣中焙燒６ｈ，制成ＭＣＭ－４１催化劑。
（２）合成環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯在６００ｍＬ的壓力反應器內，加入８２ｇ鎳／鋅催化劑Ｈ １０１２６、５９０ｇ ＤＩＮＰ，控制氫化反應條件：２００ＭＰａ和１２０ ℃。ＤＩＮＰ的轉化率為９９．９％。環己烷－１，２－二羧酸二異壬酯的產率為９９．８％。
用途： 環保可塑劑。
參考文獻：
1 環己烷-1,2-二羧酸二異壬酯的合成工藝研究 程順國; 姚寧; 郜麗紅; 宋廣勛; 李俊華 廣州化工 2012-10-08 期刊
2 環己烷-1,2-二羧酸二異壬酯的開發與應用 汪多仁 上海塑料 2014-06-30 期刊
3 環境友好型PVC/環己烷-1,2-二羧酸二異壬酯增塑劑體系的制備與性能研究 汪蓓蓓; 周玲玲; 肖陸飛 玉溪師范學院學報 2017-08-20 期刊
4 贏創將推出新一代PVC增塑劑 鄭寧來 塑料 2013-08-18 期刊