CAS： 166412-78-8
分子式： C26H46O4
分子量： 422.64104
中文名称：1,2-环己烷二羧酸二异壬酯
环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯
环保可塑剂DINCH
英文名称： Di-isononyl-cyclohexane-1,2-dicarboxylate
性质描述：无色透明的油状液体，黏度为45.5ｍＰａ·ｓ，密度为0.955ｇ／ｃｍ３，酸值小于0.003mgＫＯＨ／ｇ。ＤＩＮＣＨ的耐热性、耐抽出性、迁移性、挥发性与邻苯二甲酸二辛醇、邻苯二甲酸二异壬酯的非常接近。
质量标准：
外观 无色液体
含量 99%以上(GC)
水份 小于0.5%
颜色 小于25(Apha)
生产工艺：环己烷二羧酸酯是由环己烷－１，２－羧酸酐与脂肪醇酯化反应而得。加氢反应最好在液相中进行。环氢化可采用连续或间歇式的悬浮微粒催化剂或固定床催化剂。在生产过程中，优先考虑固定床催化剂。在邻苯二甲酸酯加氢过程中，使用特定的催化剂可获得高转化率。
１ 六氢化邻苯二甲酐法
实例１ 在装有搅拌器、温度计、分水器、通入氮气导管的１Ｌ的四口烧瓶中，加入１４６．３ｇ六氢化邻苯二甲酸酐（ＨＨＰＡ），７．７ｇ ５－甲基－１，２－六氢苯酐（ＭＨＨＰＡ），３７０ｇ异壬醇（ＩＮＡ），并滴入２．６ｇ酞酸四异丙酯催化剂，控制反应温度２５０℃、压力５００～７６ ０００Ｐａ，在通氮气下反应８ｈ。反应过程不断脱除生成的水，并每隔０．５ｈ测定１次反应体系的酸值。酸值按ＧＢ／Ｔ １６６８—２００８计算。当酸值低于１．０ｍｇ ＫＯＨ／ｇ时酯化反应完成，然后用氢氧化钠中和，直到酸值低于０．０８ ｍｇＫＯＨ／ｇ。中和后将反应混合物分离。采用水蒸汽蒸馏法蒸馏脱除至残余的ＩＮＡ 的质量分数小于３００×１０－６，然后将粗酯干燥、过滤，获得环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯与５－甲基－环己烯－１，２－二羧酸二异壬酯。
实例２ 在装有搅拌器、温度计、分水器、通入氮气导管的１Ｌ的四口烧瓶中，加入１５４ｇ ＨＨＰＡ，
３７０ｇ ＩＮＡ，并滴入２．６ｇ对甲苯磺酸催化剂，控制反应温度２５０℃、压力５００～７６ ０００Ｐａ，在通氮气下反应８ｈ。反应过程不断脱除生成的水，并每隔０．５ｈ测定１次反应体系的酸值。酸值按照ＧＢ／Ｔ １６６８—２００８ 计算。当酸值低于３．０ ｍｇＫＯＨ／ｇ时酯化反应完成，然后用氢氧化钠中和，直到酸值低于０．０８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。中和后将反应混合物分离。采用水蒸汽蒸馏法蒸馏脱除至残余的ＩＮＡ的质量分数小于３００×１０－６，然后将酯干燥、过滤，获得纯度为９９．５％的环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯。
实例３ 在装有搅拌器、温度计、分水器、通入氮气导管的１Ｌ的四口烧瓶中，加入１５４ｇ ＨＨＰＡ，
３７０ｇ ＩＮＡ，并滴入２．６ｇ辛酸亚锡催化剂，控制反应温度２３０℃、压力５００～７６ ０００Ｐａ，在通氮气下反应７ｈ。反应过程不断脱除生成的水，并每隔０．５ｈ测定１次反应体系的酸值。酸值按照ＧＢ／Ｔ １６６８—２００８ 计算。当酸值低于３．０ ｍｇＫＯＨ／ｇ时酯化反应完成，然后用氢氧化钠中和，直到酸值低于０．０８ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。中和后将反应混合物分离。采用水蒸汽蒸馏法蒸馏脱除至残余的ＩＮＡ的质量分数小于３００×１０－６，然后将粗酯干燥、过滤，获得环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯。
２ 邻苯二甲酸二异壬酯法
实例４ 将装有５３ｇ负载Ｒｕ催化剂的吊篮放入１．２Ｌ的高压反应器内，加入８００ｇ（１．９ｍｏｌ）邻苯二甲酸二异壬酯（ＤＩＮＰ），在８０℃下使用纯氢气反应，控制氢化反应压力２０ＭＰａ，氢化反应持续到没有更多的氢气被吸收时为止，时间约６ｈ。ＤＩＮＰ的转化率为１００％，环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯的产率为９９．５％。
实例５ 将装有１０ｇ负载Ｒｕ催化剂的吊篮插入０．３Ｌ 的高压反应器内，加入１５０ｇ（０．３５ｍｏｌ）ＤＩＮＰ，在１２０℃下使用纯氢气反应，控制氢化反应压力２０ＭＰａ，氢化反应持续到没有更多的氢气被吸收时为止，时间约６２ｈ。ＤＩＮＰ的转化率为１００％，环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯的产率为９９．４％。
实例６ 将装有５３ｇ负载Ｒｕ催化剂的吊篮放入１．２Ｌ 的高压反应器内，加入７８０ｇ（１．８７ｍｏｌ）ＤＩＮＰ，在１２０℃下使用纯氢气反应，控制氢化反应压力２０ＭＰａ，氢化反应持续到没有更多的氢气被吸收时为止，时间约４ｈ。ＤＩＮＰ的转化率为１００％，环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯的产率为９９．４％。
实例７ 采用一个垂直的高压管反应器，其内径为３０ｍｍ，长度为２．２ｍ，内充填１．４Ｌ负载Ｒｕ催化剂。以０．４５ｋｇ／ｈ的速率加入增塑剂醇ＰａｌａｔｉｎｏｌＮ，纯氢气从反应器底部通向顶部。反应器的平均温度为１２５℃，压力为２０ＭＰａ。加氢反应完成后，在１７０ ℃和５ ０００Ｐａ的蒸气压力下蒸馏。Ｐａｌａｔｉｎｏｌ Ｎ的转化率为９９．５％。
实例８ （１）制备二氧化钛负载催化剂 将质量分数分别为３０％的钛白粉和１１％的硫酸的商业偏钛酸（Ｈ２ＴｉＯ３）的水悬浮液用压滤机过滤。每公斤悬浮液过滤产生的滤饼用５ｋｇ水洗涤。湿滤饼含质量分数分别为４１．５％的二氧化钛和５．３％的硫酸。
在１０Ｌ的容器中，室温，搅拌下，将８５ｇ硝酸钡滴入３．５ｋｇ滤饼和３．５ｋｇ水的悬浮液中，硝酸钡部分转化为硫酸钡。搅拌１ｈ后，将悬浮物过滤，滤饼在１１０℃下干燥，然后在５２０℃下焙烧３ｈ。获得的固体为质量分数分别为９１．５％的钛白粉、５．５％的硫酸钡和３．０％的游离酸。该固体可以筛选出两种所需粒径的粉末。一种为粒径１～３０μｍ的颗粒，另一种为粒径２０～５００μｍ的颗粒。将两种不同类型粉末以１∶１的比例混合。每公斤粉末混合物与１３ｇ氧化聚乙烯、１３ｇ甲基纤维素、７０ｇ玻璃纤维、７０ｇ乙二醇和２００ｇ水混合，形成匀浆混合物。然后经挤出机挤出成直径１．５ｍｍ、长４～６ｍｍ的圆柱体。在８０℃下干燥３ｈ，在４５０℃下焙烧５ｈ。
（２）制备环己烷－１，２－羧酸二异壬酯 将上述自制的９０．７ｇ催化剂放入吊篮内，并放入１Ｌ的高压反应釜内，加入５９０ｇ ＤＩＮＰ，通入纯氢气反应。加氢反应完成后解压缩。混合物为环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯，ＤＩＮＰ的转化率在９９．９％以上。
实例９ 使用催化剂Ｈ １４１８４（质量分数为０．５％的Ｐｄ负载在直径１．２ｍｍ 的氧化铝上），并掺杂质量分数为２．５％的氧化锌。将５９ｇ催化剂放入旋转的吊篮中，并放入搅拌釜内，通入氢气，在０．４ＭＰａ、２００℃下，向釜内加入６００ｇ ＤＩＮＰ，在２０ＭＰａ、１２０℃下氢化反应６０ｈ，生成环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯，产率为９７．３％。
实例１０
（１）钌负载γ－氧化铝催化剂的制备
将１６．６ｇ硝酸钌、４．２ｇ去离子水、４．２ｇ三乙醇胺，搅拌混合。在该溶液中，缓慢加入２５ｇ粒径为４．１ｍｍ的γ－氧化铝，挤压成型，于１００℃下干燥，４００℃下焙烧３ｈ，制成催化剂。该催化剂中钌的质量分数为０．５％。
（２）金属组分的加氢催化剂的活化金属组分的加氢催化剂的粒径为１．２５～０．６２ｍｍ。催化剂装入不锈钢的吊篮内，并放入３００ｃｍ３ 的釜内，于８．６ＭＰａ、２００℃下活化１４ｈ。
（３）ＤＩＮＰ的环氢化活化完成后将釜冷却。在釜内加入１３７．４～１９４．５ｇ ＤＩＮＰ。将高压釜密封，加热到８０℃，控制氢化反应压力５．８ ＭＰａ。在此压力下氢化反应３．０～７．５ｈ，产率为９９％。
实例１１ 在反应釜内加入１３７．４ｇ （０．２８ｍｏｌ）ＤＩＮＰ与１０ｇ ＭＣＭ－４１钌负载催化剂，将反应釜密封，加热到８０℃，控制压力５．８ＭＰａ，氢化反应３．０ｈ，生成环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯，产率为９９．５％。
实例１２ 在蒸馏瓶内加入４６２ｇ（３ｍｏｌ）顺式六氢苯酐、１ ２９６ｇ （９ｍｏｌ）壬醇、１．２Ｌ 甲苯和１．９４ｇ钛酸四异壬酯，在１８０℃下酯化回流７．５ｈ。酯化过程中维持温度恒定。７．５ｈ后，检测酸值≤０．１ｍｇ ＫＯＨ／ｇ，酸酐的转化率大于９９．９％。然后，在１２０℃、５０Ｐａ下蒸馏脱除甲苯；在１８０℃、５Ｐａ下蒸馏脱除醇。接着，在蒸馏瓶内加入氢氧化钠溶液中和，在８０℃下搅拌３０ｍｉｎ。中和完成后，将液温调节至１８０℃，在反应物中用漏斗缓慢滴加水。控制温度１８０℃和压力５～２０Ｐａ以净化酯。净化完成后停止加热，产物在减压下冷却，过滤。
实例１３ （１）催化剂ＭＣＭ－４１制备
将２６．８份蒸馏水、３．５份质量分数为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份质量分数为２５％的四甲基氢氧化铵水溶液的混合物，于１５０℃下结晶，常压下搅拌２０ｈ，然后过滤和干燥；于５４０℃下通入氮气焙烧１ｈ，在空气中焙烧６ｈ，制成ＭＣＭ－４１催化剂。
（２）合成环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯在６００ｍＬ的压力反应器内，加入８２ｇ镍／锌催化剂Ｈ １０１２６、５９０ｇ ＤＩＮＰ，控制氢化反应条件：２００ＭＰａ和１２０ ℃。ＤＩＮＰ的转化率为９９．９％。环己烷－１，２－二羧酸二异壬酯的产率为９９．８％。
用途： 环保可塑剂。
参考文献：
1 环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯的合成工艺研究 程顺国; 姚宁; 郜丽红; 宋广勋; 李俊华 广州化工 2012-10-08 期刊
2 环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯的开发与应用 汪多仁 上海塑料 2014-06-30 期刊
3 环境友好型PVC/环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯增塑剂体系的制备与性能研究 汪蓓蓓; 周玲玲; 肖陆飞 玉溪师范学院学报 2017-08-20 期刊
4 赢创将推出新一代PVC增塑剂 郑宁来 塑料 2013-08-18 期刊