[發明專利]一種丙酸甲酯的制備方法

無效

• 申請號: 201110205756.6
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102336661A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 楊雪崗;潘小君;張英偉;張敏生;尹祖建;高毅
• 申請（專利權）人: 北京旭陽化工技術研究院有限公司
• 主分類號: C07C69/24
• 分類號: C07C69/24;C07C67/08
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;徐琳

技術領域

本發明涉及一種丙酸甲酯的制備方法，具體而言，涉及一種由丙酸和甲醇通過酸性離子液體催化劑合成丙酸甲酯的方法。

背景技術

丙酸甲酯是一種重要的化工產品，可以廣泛的用作溶劑、防腐劑、香料及有機合成中間體。首先，丙酸甲酯是一種優良的添加劑，現廣泛應用于高等級的食品和化妝品的溶劑及防腐劑；并可通過皂化反應制備各種丙酸鹽，如丙酸鈣、丙酸鈉等，廣泛用作食品、飼料的防腐添加劑，以替代目前廣泛應用的防腐劑。其次，丙酸甲酯也是一種重要的有機合成中間體，可通過酯交換反應合成丙酸乙酯、丙酸芐酯、丙酸異戊酯等高級無毒的人工香料，還可通過與甲醛的縮合反應合成甲基丙烯酸甲酯。

目前，丙酸甲酯的合成主要以濃硫酸作催化劑，由丙酸和甲醇反應制備。該合成方法的缺點在于，由于硫酸的脫水性和強氧化性，導致反應中副反應多，設備腐蝕嚴重，同時大量“三廢”排放帶來很大的環保壓力。因此，人們一直致力于尋找能夠替代濃硫酸的新型催化劑，如離子交換樹脂、Lewis酸、超強酸和雜多酸等，但并沒有取得理想的效果。因此，高選擇性、低腐蝕性的催化體系是實現丙酸甲酯低成本大規模生產的關鍵技術問題。

發明內容

針對前述問題，本發明人進行了廣泛深入的研究，找到了一種具有產物丙酸甲酯高選擇性、低腐蝕性的催化體系，并最終完成了本發明。

因此，本發明的一個目的是提供一種丙酸甲酯的制備方法，其特征在于，在酸性離子液體催化劑的作用下使丙酸和甲醇合成丙酸甲酯，其中，所述酸性離子液體催化劑的陽離子部分選自咪唑類陽離子、吡啶類陽離子、季銨鹽類陽離子和季膦鹽類陽離子中，并且其中，所述酸性離子液體催化劑的陰離子部分選自對甲基苯磺酸根、三氟甲基磺酸根、甲基磺酸根、硫酸氫根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、三氟乙酸根、磷酸根、磷酸一氫根、磷酸二氫根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、甲基磺酰亞胺、三氟甲基磺酰亞胺、三氟甲基亞胺、氯離子、溴離子、硫酸單甲酯陰離子和硫酸單乙酯陰離子中。

本發明的反應式為：

本發明的方法能夠降低對設備的腐蝕性，并且實現了丙酸甲酯低成本大規模生產。

在本發明的方法中，優選地，所述咪唑類催化劑陽離子的結構式為：

其中，m為0～15的整數，n為1～10的整數，l為0～15的整數；并且R₁為C₁～C₁₀的烷基或者C₆～C₁₂的芳基，優選地，R₁為C₁～C₆的烷基或者苯基(Ph)。

本發明方法中，優選地，所述吡啶類催化劑陽離子的結構式為：

其中，m為0～15的整數，n為1～10的整數，l為0～15的整數；并且R₁為C₁～C₁₀的烷基或者C₆～C₁₂的芳基，優選地，R₁為C₁～C₆的烷基或者苯基(Ph)。

本發明方法中，優選地，所述季銨鹽類催化劑陽離子的結構式為：

其中，n為0～15的整數；并且R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立地為C₁～C₁₀的烷基或者C₆～C₁₂的芳基，優選地，R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立地為C₁～C₆的烷基或者苯基(Ph)。

本發明方法中，優選地，所述季膦鹽類催化劑陽離子的結構式為：

其中，n為0～15的整數；并且R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立地為C₁～C₁₀的烷基或者C₆～C₁₂的芳基，優選地，R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立地為C₁～C₆的烷基或者苯基(Ph)。