[發(fā)明專(zhuān)利]一種多元醇的合成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510855216.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105294397A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王昆彥;楊曉莉;林曉霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 金陵科技學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C07C31/24
• 分類(lèi)號(hào): C07C31/24;C07C29/10;C07C29/76;C07C29/80
• 代理公司: 南京鐘山專(zhuān)利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多元醇的合成方法，特別涉及一種含碳個(gè)數(shù)在4-5的雙烯烴、雙氧水為原料經(jīng)環(huán)氧化、水解、閃蒸和精餾制備多元醇的合成方法，屬于有機(jī)化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

多元醇是制備聚氨酯膠粘劑的主要原料，還可用于生產(chǎn)醇酸樹(shù)脂、清漆、聚酯樹(shù)脂，是用于合成氫氣、液體燃料和化學(xué)品一種重要的工業(yè)原料,是合成干性油、膠黏劑、增塑劑、表面活性劑的重要中間體。

聚氨酯膠粘劑是目前正在迅猛發(fā)展的聚氨酯樹(shù)脂中的一個(gè)重要組成部分，具有優(yōu)異的性能，在許多方面都得到了廣泛的應(yīng)用，是八大合成膠粘劑中的重要品種之一。聚氨酯膠粘粘劑具備優(yōu)異的橡膠特性，能適應(yīng)不同熱膨脹系數(shù)基材的粘合，它在基材之間形成具有軟-硬過(guò)渡層，不僅粘接力強(qiáng)，同時(shí)還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能。聚氨酯膠粘劑的低溫和超低溫性能超過(guò)所有其他類(lèi)型的膠粘劑。多元醇是制備聚氨酯膠粘劑的主要原料之一，市場(chǎng)前景廣闊。

目前多元醇的合成方法已有報(bào)道。華東理工大學(xué)工業(yè)催化研究所王艷芹(席金旭,劉曉暉,王艷芹.纖維素多相催化一步制備多元醇[J].科學(xué)通報(bào),2015,16:1424.)報(bào)道了一種纖維素多相催化一步制備多元醇的方法，通過(guò)水熱法制備了一種含介孔的高酸量的磷酸鈮材料,負(fù)載釕后用于纖維素水解加氫制備山梨醇的體系。2006年,Fukuoka課題組(FukuokaA,DhepePL.Catalyticconversionofcelluloseintosugaralcohols.AngewChemIntEd,2006,45:5161–5163)首次報(bào)道了在水溶液中于190℃,5MPa氫氣壓力下,采用Pt/Al₂O₃催化纖維素水解加氫一步得到山梨醇和甘露醇。工業(yè)上生產(chǎn)聚酯多元醇常采用真空脫水法,即在真空條件下以醋酸鹽為催化劑,二元酸和二元醇進(jìn)行縮聚反應(yīng),合成一定分子量的聚酯多元醇。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的張秀芳(張秀芳,王克冰,趙一斌,郭瀟敏.沙柳降解液化制備多元醇的工藝研究[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,01:108-112.)報(bào)道了利用內(nèi)蒙古豐富的生物質(zhì)資源沙柳,以硫酸為催化劑,乙二醇為溶劑,對(duì)沙柳降解液化制備多元醇。

上述制備方法以負(fù)載金屬元素的材料作為催化劑，制備困難，成本高，且難以多次反復(fù)利用；其次原料來(lái)源受到地域限制，工藝復(fù)雜，能耗高，污染大，收率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種多元醇的合成方法，是將含碳個(gè)數(shù)在4-5的雙烯烴和雙氧水為原料，以醇為溶劑，先以TS-1為催化劑進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，再在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑作用下經(jīng)過(guò)水解合成多元醇，是一種經(jīng)濟(jì)效益高的合成方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是：

本發(fā)明是關(guān)于一種多元醇的合成方法，特別是含碳個(gè)數(shù)在4-5的雙烯烴和雙氧水原料，以醇為溶劑，先在TS-1分子篩催化下進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，再在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑作用下經(jīng)過(guò)水解合成多元醇。其特征在于：合成過(guò)程包括環(huán)氧化、水解、閃蒸和精餾。

該多元醇的合成步驟如下：

(1)將含碳個(gè)數(shù)在4-5的雙烯烴和雙氧水原料，以醇為溶劑在耐壓反應(yīng)釜中，經(jīng)TS-1分子篩催化氧化合成環(huán)氧化合物；

(2)將環(huán)氧化合物反應(yīng)液加入到帶有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂耐壓反應(yīng)釜中，水解生成多元醇；

(3)將多元醇反應(yīng)液進(jìn)行閃蒸和精餾得到多元醇產(chǎn)品。

采用本發(fā)明提供的方法，可以由含碳個(gè)數(shù)在4-5的雙烯烴制備多元醇。反應(yīng)選擇性好，工藝流程簡(jiǎn)單，能直接得到多元醇。所用催化劑成本低、催化活性高，是一種經(jīng)濟(jì)效益高的合成方法。

步驟(1)所述的碳個(gè)數(shù)在4-5的烯烴為雙烯烴，所述醇為脂肪族醇，所述TS-1分子篩硅鈦比為40-60：1。

步驟(2)所述的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的外徑為1-2mm。

上述技術(shù)方案中，所述含碳個(gè)數(shù)在4-5的烯烴為丁二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯和異戊二烯。

上述技術(shù)方案中，所述雙氧水濃度為27.5％～70％，優(yōu)選30％～50％。

上述技術(shù)方案中，所述脂肪族醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和叔丁醇，優(yōu)選甲醇。

上述閃蒸為常壓。

上述精餾為減壓。