[發(fā)明專利]一種酸性離子液體催化劑在催化多元糖醇制備相應(yīng)的脫水化合物中的用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610312860.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN106694035B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐寶華;鄧潔;郭亞菲;張鎖江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): B01J31/02
• 分類號(hào): B01J31/02;C07D493/04;C07D307/20
• 代理公司: 11332 北京品源專利代理有限公司
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

一種式I的磺酸官能化離子液體催化劑的用途，其用于催化多元糖醇發(fā)生分子內(nèi)脫水反應(yīng)制備相應(yīng)的脫水化合物，其中Y⁺為咪唑類、季胺類、吡啶類、吡咯類雜環(huán)化合物陽離子；n為0或正整數(shù)；X^?為Cl^?、Br^?、I^?、BF₄^?、PF₆^?、SbF₆^?、HSO₄^?、C_mH_2m+1SO₄^?、H₂PO₄^?、CF₃SO₃^?、C(CF₃SO₂)₂^?、NTf₂^?、N(C₂F₅SO₂)₂^?、NO₃^?、CH₃COO^?或CF₃COO^?，m為1?8之間的正整數(shù)。利用本發(fā)明的離子液體催化體系制備多元糖醇相應(yīng)的脫水化合物與現(xiàn)有的制備方法相比，具有原料轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)物易分離，同時(shí)催化劑穩(wěn)定性好，用量少，具有可循環(huán)使用潛力，并且對(duì)設(shè)備腐蝕性低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，尤其涉及一種酸性離子液體催化劑在催化多元糖醇制備相應(yīng)的脫水化合物中的用途。

背景技術(shù)

多元糖醇脫水制備的脫水化合物由于其特殊的手性結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、聚合物等領(lǐng)域，其中，山梨醇脫水制備異山梨醇尤其是本領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。異山梨醇是新型的植物基精細(xì)化工中間體，功能性二元醇，由于其特殊的手性結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、聚合物等領(lǐng)域。目前，異山梨醇主要是通過山梨醇兩步脫水制備。

山梨醇脫水的傳統(tǒng)路線是采用無機(jī)酸作為催化劑，如US 6407266、WO 00/14081、US 4169152、DD 132266、WO 89/00162A、DE 3521809A1、DE 3229412A1介紹了HCl、H₃PO₄、HF、H₂SO₄等液體酸作為催化劑催化山梨醇脫水制異山梨醇。以液體酸作為催化劑的山梨醇脫水工藝通常在反應(yīng)過程中通過減壓蒸餾除去反應(yīng)體系中不斷生成的水，從而使反應(yīng)朝著生成異山梨醇的方向進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后用堿液中和催化劑液體酸，通過減壓蒸餾重結(jié)晶可得到純化的異山梨醇。但是使用無機(jī)酸作為催化劑的異山梨醇生產(chǎn)工藝具有對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，降低設(shè)備使用壽命；反應(yīng)中碳化現(xiàn)象嚴(yán)重；副反應(yīng)多，產(chǎn)品收率低；催化劑不易分離和不能回收利用等不足。

由于使用液體酸作為催化劑在生產(chǎn)中具有諸多不便，對(duì)高效固體酸催化劑的研究逐步產(chǎn)生。黃和等人(CN 101691376A)使用以金屬氧化物，分子篩等作為載體制備的含Mo，M等元素的雜多酸催化劑；高根之等人(CN 1425637A)采用強(qiáng)酸性離子交換樹脂作為催化劑；CA 1178288A1采用磺化聚苯乙烯樹脂作為催化劑用于催化山梨醇脫水制異山梨醇。然而上述方法中，固體催化劑的活性中心數(shù)目有限，活性位點(diǎn)與反應(yīng)物的接觸受限于傳質(zhì)過程。因此，在以固體酸為催化劑的多相反應(yīng)體系中，山梨醇的起始濃度通常較低，為5-20％水溶液，導(dǎo)致了單位時(shí)間內(nèi)脫水產(chǎn)物生產(chǎn)能力較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種集均相催化劑與多相催化劑兩者優(yōu)勢(shì)的磺酸官能化離子液體催化劑，高效清潔地催化多元糖醇制備相應(yīng)的脫水化合物。