[發明專利]一種由羥基戊醛催化加氫合成新戊二醇的方法

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• 申請號: 202110432315.3
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113121308A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張強;趙升逵;杜軍;張偉;趙昱林;夏若;聶根衍;張藝;楊凌
• 申請（專利權）人: 云南恒罡科技有限公司
• 主分類號: C07C29/141
• 分類號: C07C29/141;C07C31/20;B01J29/04;B01J37/10;B01J37/00;B01J37/08
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 鐘華;任永利

本發明公開一種由羥基戊醛催化加氫合成新戊二醇的方法，以羥基戊醛HPA作為原料，加入M?SBA?15催化劑，置于高壓反應釜中，通入3Mpa氫氣進行反應，反應接受后收集產物新戊二醇NPG和副產物1115酯。本發明將由過渡金屬(Co、Mn或Ni)摻雜的SBA?15催化劑(M?SBA?15)應用于羥基戊醛催化加氫合成新戊二醇的反應中，對選擇催化生成新戊二醇具有優良的性能，實驗證明HPA的轉化率達到99％以上，產物NPG收率為95％，比傳統方法有十分明顯的提高，為此本發明在該技術領域具有重要的意義和應用前景。

技術領域

本發明屬于羥基戊醛合成其衍生物新戊二醇的方法，特別是涉及利用過渡金屬離子摻雜介孔分子篩作為催化劑合成新戊二醇的方法。

背景技術

新戊二醇(Neopentyl glycol，簡稱NPG，其化學名稱為2，2-二甲基-1，3-丙二醇)是一種具有新戊基結構的二元醇，可以用于生產多種合成樹脂及精細化學品，如聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、增塑劑、合成潤滑油、合成干性油、纖維處理劑及表面活性劑的制造。由于NPG在分子內的對稱位置具有兩個富有反應性能的伯醇羥基，且在中心碳原子上又沒有氫原子，從而使其分子具有很高的熱穩定性及化學穩定性，并具有突出的粘度及溫度適應特性。這一特性在粉末涂料和高溫固化樹脂中尤為突出，世界上80％的NPG用于涂料工業。

在國外，以NPG為基礎的醇酸樹脂主要用于水溶性涂料，用NPG生產的無油醇酸樹脂是生產粉末涂料的最佳材料。以NPG為基礎的醇酸樹脂可用于罩光漆、面漆的生產。并且廣泛用于汽車、轎車、自行車用漆。由新戊二醇與季戊四醇摻和在有機涂料中的應用已不能忽視。用新戊二醇可代替甘油酯，達到節油的目的，而且能提高醇酸樹脂性能。尤其是它的保光性、保色性好。新戊二醇在60年代已實現工業化生產，80年代作為大宗工業產品得到廣泛應用，年增長率為6％～8％，近年來由于涂料行業的迅猛發展，國際上對新戊二醇的需求也急劇增長。

新戊二醇的生產方法有兩種：一種是甲酸鹽法，將羥基戊醛(HPA)與甲醛經康尼扎羅(Cannizarro)反應制得新戊二醇，并副產甲酸鈉；另一種方法是將羥基戊醛(HPA)在催化劑的存在下加氫制得新戊二醇。前一種為早期的生產工藝，由于其副產物甲酸鈉脫出困難，造成產品成本高，質量差，目前國際上基本已經用縮合加氫取代甲酸鹽法。國內原有的四家NPG生產廠家均系甲酸鹽法，產品質量以及規模均不能滿足目前國內高檔涂料生產的需要。自吉化公司引進國外加氫法工藝技術以來，情況已有很大好轉。

在傳統的羥基戊醛(HPA)加氫制備新戊二醇的反應中，常用的催化劑主要是金屬鹽，如鎳系、銅系和貴金屬系列的金屬鹽催化劑都具有一定的催化性能，但是其HPA轉化率均不超過95％，且NPG的收率均在90％以下，目前國內已有十幾套需用大量高純NPG作原料的高檔涂料及油漆項目建成投產，所以新戊二醇的市場需求將不斷擴大，因此，發展一種更高HPA轉化率、NPG收率的方法仍然是本技術領域的一個很大挑戰。

為了解決以上問題，提出本發明。

發明內容

本發明第一方面提供一種由羥基戊醛催化加氫合成新戊二醇的方法，以羥基戊醛HPA作為原料，加入M-SBA-15催化劑，置于高壓反應釜中，通入3Mpa氫氣進行反應，反應接受后收集產物新戊二醇NPG和副產物1115酯。

優選地，羥基戊醛與M-SBA-15催化劑的質量比為1：0.03-0.08。

優選地，由羥基戊醛催化加氫合成新戊二醇的反應步驟如下：

Ⅰ、稱取5克羥基戊醛粉末，溶解于20ml乙醇中制得HPA乙醇溶液，置于高壓釜中，然后加入0.15-0.40g的M-SBA-15催化劑，密閉高壓釜；

Ⅱ、用氫氣置換高壓內空氣，并且將氫氣壓力調整到3Mpa；

Ⅲ、將高壓釜放于油浴中，在一定溫度和攪拌速率在進行反應，反應結束后，用冰水浴降溫至70℃以下，打開高壓釜，取出反應產物。