[發(fā)明專利]丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710352348.0
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107032963A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路嬪;何柏潼;蔡清海
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱師范大學(xué)
• 主分類號: C07C41/03
• 分類號: C07C41/03;C07C43/13
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙)23209
• 代理人: 張月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法。

背景技術(shù)

丙二醇甲醚(PM)是一種性能優(yōu)良、毒性較低的溶劑，具有溶解能力強，揮發(fā)度低，閃點高，氣味溫和等特點。是丙二醇醚系列化合物中重要的產(chǎn)品之一，被廣泛地應(yīng)用于涂料、印染和農(nóng)藥等行業(yè)，同時它也可以作為燃料抗凍劑、洗滌劑、萃取劑和有機合成中間體。丙二醇單甲醚的分子結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)與乙二醇醚相近，所以被認(rèn)為是毒性較大的乙二醇醚類的理想替代產(chǎn)品。

用甲醇與環(huán)氧丙烷反應(yīng)合成丙二醇單甲醚是一條便利的、工業(yè)上可行的路線。此方法中應(yīng)用酸、堿，如：NaOH、醇鈉和H₂SO₄等均相催化和固體酸、堿，如：酸性沸石、CaO、MgO和胺修飾的多孔硅石等多相催化合成丙二醇醚。雖然固體酸堿催化劑能夠避免均相催化中所遇到的催化劑的分離、液體廢棄物的處理和設(shè)備腐蝕等問題，但仍然存在著反應(yīng)溫度與壓力高、催化劑活性和選擇性低等問題。CN 201210492260.6公開了一種應(yīng)用硅藻土鑲嵌氯化鐵催化丙二醇單甲醚的合成技術(shù)，獲得了很好的效果，鑲嵌或負(fù)載于硅藻土表面的氯化鐵由于其在水及甲醇中的溶解度大，活性組分氯化鐵容易流失使催化劑難于循環(huán)利用。并且，其合成產(chǎn)物中兩種異構(gòu)體1-甲氧基-2-丙醇(PM-2)和2-甲氧基-1-丙醇(PM-1)的選擇性產(chǎn)別不大；同時，CN 201410421096.9公開的一種應(yīng)用鈦硅分子篩催化丙二醇單甲醚的合成技術(shù)。鈦硅分子篩TS-1是將過渡金屬鈦引入到具有ZSM-5結(jié)構(gòu)的分子篩骨架結(jié)構(gòu)內(nèi)所形成的雜原子分子篩。其制備過程相當(dāng)復(fù)雜、步驟繁瑣，并且此公開技術(shù)的合成反應(yīng)在乙腈、丙酮和乙酸等有機溶劑中進行，增加了反應(yīng)后的后處理工藝，有機溶劑的揮發(fā)又會對環(huán)境造成不利的影響。因此，開發(fā)活性高、制備工藝簡單、重復(fù)利用率高、1-甲氧基-2-丙醇(PM-2)的選擇性高，并且在無有機溶劑條件下合成丙二醇單甲醚技術(shù)是發(fā)展的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法，在100mL不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，加入納米金屬氧化物催化劑0.05～0.3g、0.5～1mL環(huán)氧丙烷、21～50mL甲醇，密閉反應(yīng)釜后，加熱反應(yīng)釜到110～160℃，反應(yīng)時間為4～8h，制得丙二醇單甲醚。

本發(fā)明所述的丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法，在100mL不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，加入納米金屬氧化物催化劑0.05g、0.5mL環(huán)氧丙烷、21mL甲醇，密閉反應(yīng)釜后，加熱反應(yīng)釜到160℃，反應(yīng)時間為8h，制得丙二醇單甲醚。

本發(fā)明所述的丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法，所述的納米金屬氧化物催化劑包括納米Fe₂O₃，納米CuO，納米NiO，納米ZnO，納米SnO₂，納米Fe₃O₄。

本發(fā)明所述的丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法，所述的納米Fe₂O₃的制備方法包括：

將30mL濃度為1mol/L氯化鐵溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三頸燒瓶中，攪拌均勻，向其中緩慢滴加濃度為28％的氨水，調(diào)節(jié)溶液pH至3.7，在80℃水浴中陳化8h；冷卻至室溫后置于超聲清洗器中超聲、振蕩20min，混合液進行抽濾，濾出的固體先用去離子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；將得到的固體放入100℃烘箱烘干12h，然后放入馬弗爐中600℃烘燒2h，冷卻后得到所述的納米Fe₂O₃。

本發(fā)明所述的丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法，所述的納米納米CuO的制備方法包括：

將30mL濃度為1mol/L硫酸銅溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三頸燒瓶中，攪拌均勻，向其中緩慢滴加濃度為28％的氨水，調(diào)節(jié)溶液pH至4.7，在80℃水浴中攪拌8h；冷卻至室溫后置于超聲清洗器中超聲、振蕩20min，混合液進行抽濾，濾出的固體先用去離子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；將得到的固體放入100℃烘箱烘干12h，然后放入馬弗爐中600℃烘燒2h，冷卻后得到所述的納米CuO。

本發(fā)明所述的丙二醇單甲醚的調(diào)控合成方法，所述的納米納米NiO的制備方法包括：