[發明專利]微反應器中微波加熱高選擇性的制備多元醇及方法

在審

• 申請號: 201911080166.8
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110922578A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 沈磊;何偉;方正
• 申請（專利權）人: 南京先進生物材料與過程裝備研究院有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供了一種微反應器中通過微波加熱制備高選擇性的多元醇的方法，是在微反應器中通過微波加熱乙二醇等多元醇和環氧乙烷等環氧化合物開環合成高選擇性多元醇的制備方法，其方法以乙二醇等多元醇和環氧乙烷等環氧化合物在一定反應摩爾比、反應時間、反應溫度、反應管內徑等條件在微反應器中反應得到多元醇。該多元醇合成方法操作簡單、易于控制、反應時間短、副反應少，在微波加熱下，反應產物具有更高的選擇性。

技術領域

本發明屬于化學合成領域，特別涉及在微反應器中通過微波加熱多元醇和環氧化合物在開環催化劑作用下開環合成高選擇性的多元醇的制備方法。

背景技術

聚氨酯是由異氰酸酯與多元醇反應而制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復結構單元的聚合物。聚氨酯制品分為發泡制品和非發泡制品兩大類，如聚氨酯泡沫塑料，涂料，粘合劑和彈性纖維等。聚氨酯材料性能優異，用途廣泛，志平種類多，其中尤以聚氨酯泡沫塑料的用途最為廣泛。

聚氨酯所用的多元醇主要有三類，一種是以多元醇或有機胺為起始劑通過與環氧乙烷環氧丙烷或環氧丁烷聚合得到的聚合物，稱為聚醚多元醇；另一種改性接枝聚醚多元醇，常與聚醚多元醇配合使用；第三種是由四氫呋喃開環聚合的多元醇。隨著石油消耗量增加，石化資源儲量的日益減少，石化產品價格持續上漲，用可再生資源生產材料和燃料越來越引起人們的重視，利用可再生資源作為化工產品的原料備受人們關注。

近年來合成多元醇的方法主要有：1)將多元醇與環氧化合物在開環催化劑作用下反應，生成多羥基化合物；2)將結構簡單的多元醇氧化成環氧化合物，然后通過水解，加氫，甲酯化或鹵化等處理生成羥基化合物。

微波加熱就是利用微波的能量特征，對物體進行加熱的過程。微波技術廣泛應用于雷達、導航、多路通訊、遙感及電視等方面。近年，微波加熱技術可有效提高反應轉化率、選擇性，而且體現出節能環保等諸多優點，其作為實現綠色工藝的手段之一而到人們的廣泛重視。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，通過環氧化合物開環，在多元醇上進行結構修飾，并結合微反應制備工藝以及微波加熱裝置，提供一種具有高選擇性、工藝簡單、產物無需后處理的多元醇。本發明提供的微反應器中通過微波加熱制備高選擇性的多元醇的方法，包括如下步驟：

步驟一：將開環反應催化劑溶于多元醇中并加熱得到溶液A，環氧化合物為溶液B；

步驟二：將步驟一得到的溶液A和溶液B同時泵入微反應裝置的混合器中混合，然后進入微反應裝置的微反應器中，通過微波裝置加熱反應得到開環產物；

步驟三：將開環產物直接走氣相，通過氣相結果分析產物。

作為改進，步驟一中，所述的多元醇為乙二醇、丙三醇或季戊四醇。

作為改進，步驟一中，所述的環氧化合物為環氧乙烷、環氧丙烷或環氧氯丙烷。

作為改進，步驟一中，開環反應催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀或者碳酸鈉。

作為改進，步驟二中，所述開環催化劑是多元醇的質量的0.5-0.9wt％。

作為改進，步驟二中，所述多元醇和環氧化合物的投料物質的量之比為1:(1.1-2)。

作為改進，步驟二中，開環反應溫度為120-180℃，反應停留時間為6-10min；微反應器中的反應加熱裝置為微波，微波功率為300-700W。

作為改進，步驟三中，通過氣相分析結果顯示產物的峰面積之比來確定反應的選擇性。

同時，還提供了一種采用上述方法制備得到的高選擇性的多元醇。

同時，還提供了上述多元醇在制備聚氨酯發泡制品中的應用。