[發(fā)明專利]一種雙催化體系的合成十二碳醇酯的綠色制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611004524.3
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106631776A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜鵬;黃春龍;楚慶巖;楊海玉;謝麗青
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州印田新材料有限公司
• 主分類號: C07C67/00
• 分類號: C07C67/00;C07C67/44;C07C69/28;C07C69/003;B01J31/26
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工產(chǎn)品的合成制備領(lǐng)域。具體為一種雙催化體系下制備成膜助劑十二碳醇酯的制備工藝。

技術(shù)背景

十二碳醇酯也稱為醇酯十二或Texanol醇酯，化學(xué)名為2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯，是一種非水溶性高沸點的無色透明液體，是新興的綠色成膜助劑，應(yīng)用越來越廣泛，主要是作為乳膠漆的成膜助劑得到了廣泛關(guān)注。與普通成膜助劑相比，十二碳醇酯有諸多優(yōu)點：樹脂相溶性好，用量少，成膜溫度低，膜流平性、展色性好，凝固點低，水解穩(wěn)定性好，毒性低，是一種極好的乳膠漆成膜助劑，可以有效地用于聚乙酸乙烯均聚物、共聚物和三聚物中，以及純丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸、聚丁苯乙烯和乙烯基乙酸乙烯等乳膠中。此外，十二碳醇酯還可作為高沸點溶劑以及增塑劑來使用。

目前十二碳醇酯的生產(chǎn)可分為間接法和直接法兩大種，因間接法工藝復(fù)雜，原料利用率低，使用很少。直接法工藝簡單，設(shè)備投資少，原料易得，為目前主要使用的生產(chǎn)方法。直接法主要以異丁醛為原料，在堿性催化劑催化下，經(jīng)過異丁醛自身進行羥醛縮合反應(yīng)生成2,2,4-三甲基-3-羥基戊醛，然后繼續(xù)在堿性條件下與異丁醛進一步反應(yīng)得到粗產(chǎn)品，該粗產(chǎn)品再經(jīng)分離提純得高純度符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。目前采用的催化劑主要是堿或堿土金屬的氧化物以及氫氧化物，在使用過程中催化劑回收較困難，產(chǎn)品的選擇性差，另外還會產(chǎn)生大量的廢水，此外反應(yīng)時間長，收率不理想等缺點，制約著十二碳醇酯的大量生產(chǎn)。還有報道采用醇鈉作為催化劑，雖然該工藝更加簡單，收率有所提升，但是催化劑醇鈉不容易分離，要得到高純度的十二碳醇酯需要較苛刻的純化條件，過程中會產(chǎn)生大量廢水，使得成本大大提升，影響市場的銷量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要針對目前現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的不足之處，提供一種以負(fù)載型固體堿為主催化劑，輔以堿性離子液體的雙催化體系下的十二碳醇酯的生產(chǎn)工藝，該工藝具有催化劑容易回收，可重復(fù)利用，選擇性較好，收率高，生產(chǎn)中基本上不產(chǎn)生廢水等優(yōu)點。

具體的說，本工藝以異丁醛為原料，在催化劑催化下直接反應(yīng)生成十二碳醇酯，其特征在于催化劑為固體堿以及堿性離子液體雙催化體系。固體堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鈣、碳酸鈣、醋酸鈣和氯化鈣，(載體為氧化鋁,活性炭和蒙脫石)；氧化鉀，氧化鈣，三乙胺，甲醇鈉以及乙醇鈉(載體為分子篩，硅膠)，離子液體為氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑、氫氧化1-乙基-3甲基咪唑以及氫氧化1-甲基-3甲基咪唑。

本工藝中催化劑的用量為異丁醛的1％-5％(質(zhì)量百分比，以醇鈉或氫氧化鈉來計量)，離子液體用量為異丁醛的5％-20％，反應(yīng)溫度為40-100℃，反應(yīng)時間為2-10h。

本發(fā)明采用的雙催化體系相比單一的無機堿或醇鈉具有更好的催化活性，故催化劑用量更少，此外，由于使用的為負(fù)載型的固體堿催化劑，反應(yīng)結(jié)束后直接過濾就可以實現(xiàn)催化劑的分離，并且催化劑可以重復(fù)利用，使生產(chǎn)工藝更加簡單，并且可以基本上杜絕廢水的產(chǎn)生，使得生產(chǎn)工藝更加綠色環(huán)保。

本發(fā)明提供了

1.一種制備十二碳醇酯的方法，其特征在于以異丁醛為原料，在催化劑作用下一步直接制備十二碳醇酯，催化劑為負(fù)載型固體堿和堿性離子液體構(gòu)成的雙催化體系。

2.根據(jù)項1所述的方法，其中所述負(fù)載型堿性催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鈣、碳酸鈣、醋酸鈣和氯化鈣，負(fù)載到選自下組的負(fù)載體上：三氧化二鋁，活性炭和蒙脫石；或者負(fù)載型堿性催化劑選自氧化鉀，氧化鈣，三乙胺，甲醇鈉以及乙醇鈉，負(fù)載到選自下組的負(fù)載體上：硅膠，分子篩。

3.根據(jù)項1所述的方法，其中所述堿性離子液體選自氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑、氫氧化1-乙基-3-甲基咪唑以及氫氧化1-甲基-3-甲基咪唑。

4.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于以質(zhì)量計負(fù)載型固體堿催化劑的用量為異丁醛的1％-5％。

5.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于以質(zhì)量計堿性離子液體的用量為異丁醛的5％-20％。

6.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度在40-100℃，反應(yīng)時間為2-10h。

7.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度為80℃或90℃。

具體實施方式

實施例1