[發(fā)明專利]一種離子液體催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110960431.2
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113522357B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 姚慧玲;王明陸;鄭萬強;趙勝國;楊申建;邢訓坤;李田田
• 申請（專利權）人: 山東瑞博龍化工科技股份有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07C41/06;C07C43/196;C07C67/08;C07C67/62;C07C69/54
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發(fā)明公開了一種離子液體催化劑及其制備方法與應用，離子液體催化劑由1,3?二甲基?2?咪唑啉酮硫酸氫鹽、1?乙基咪唑硫酸氫鹽混合形成，本發(fā)明提供的離子液體催化劑對設備腐蝕較少，使用該催化劑制備(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯，添加量少、催化效率高、產物收率高，且在兩步法合成過程中，僅需一次加入。

技術領域

本發(fā)明屬于丙烯酸酯合成的技術領域，涉及催化劑和(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯的合成方法，具體涉及一種離子液體催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經(jīng)成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯酯分子結構中擁有兩個可聚合的基團，分別為丙烯酸上的雙鍵和多脂環(huán)上的烯丙基，丙烯酸上的雙鍵可使單體進行自由基聚合，多脂環(huán)上的烯丙基可使單體進行類似于干性油在空氣中進行氧化聚合，相應的聚合物具有附著力高、固化收縮率低、熱穩(wěn)定性強的特性，因此是一類性能優(yōu)良的高分子單體，在涂料、油墨、粘合劑等行業(yè)有著廣泛的應用，但缺點是有一種特殊的、令人不愉快的氣味。研究發(fā)現(xiàn)，在雙環(huán)戊二烯和(甲基)丙烯酸酯之間引入乙氧基，合成(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯，可以消除這一特殊的氣味，同時保持(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯酯的優(yōu)良性能。

據(jù)發(fā)明人研究了解，(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯一般采用兩步法合成。例如專利US4097677中以雙環(huán)戊二烯和乙二醇為原料，在催化劑三氟化硼乙醚絡合物作用下合成乙二醇單雙環(huán)戊二烯基醚，再以對甲苯磺酸為催化劑、正庚烷為帶水劑、對苯二酚為阻聚劑，甲基丙烯酸與乙二醇基雙環(huán)戊烯基醚反應合成甲基丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯。但是，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，這種方法中使用甲苯磺酸作為第二步酯化反應的催化劑容易造成設備的腐蝕且待反應結束后不易分離產物。

也有工藝使用一步合成法，專利CN106045849A中在適當?shù)拇呋瘎┤缛鹨颐呀j合物、氯磺酸、氟磺酸、三氟磺酸、三氟甲烷磺酸、多聚磷酸、磷鎢酸、硅鎢酸等中的一種和多種阻聚劑存在下，一步法合成(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，該工藝雖然采用一步合成法工藝簡單，但產物產率及純度不高，且采用的催化劑為有機或者無機強酸，這些強酸性催化劑往往帶來設備腐蝕、能耗高、分離困難等問題。

另外，發(fā)明人還了解到，現(xiàn)有技術中在合成工藝和設備方面，多采用釜式間歇反應器進行工藝生產，但是使用釜式反應器有安全性能差、勞動密集、生產效率低且副產物較多等缺陷。再就是在傳統(tǒng)的兩步合成法中，往往需要分次加入不同的催化劑來催化反應，使得工藝繁瑣。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種離子液體催化劑及其制備方法與應用，本發(fā)明提供的離子液體催化劑對設備腐蝕較小，使用該催化劑制備(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯，添加量少、催化效率高、產物收率高，易與產品分離，且在兩步法合成過程中，僅需一次加入。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

一方面，一種離子液體催化劑，由1,3-二甲基-2-咪唑啉酮硫酸氫鹽離子液體與1-乙基咪唑硫酸氫鹽離子液體混合形成。

經(jīng)過實驗表明，當1,3-二甲基-2-咪唑啉酮硫酸氫鹽離子液體與1-乙基咪唑硫酸氫鹽離子液體混合后作為催化劑時，比任一一種離子液體直接作為催化劑的催化效率好、產物收率更高，表明1,3-二甲基-2-咪唑啉酮硫酸氫鹽離子液體與1-乙基咪唑硫酸氫鹽離子液體混合后作為催化劑能夠產生協(xié)同作用，從而進一步增加制備(甲基)丙烯酸雙環(huán)戊二烯基氧乙酯的催化效果。

為了使1,3-二甲基-2-咪唑啉酮硫酸氫鹽離子液體與1-乙基咪唑硫酸氫鹽離子液體更好的混合，另一方面，一種上述離子液體催化劑的制備方法，在干燥條件下，將1,3-二甲基-2-咪唑啉酮硫酸氫鹽離子液體與1-乙基咪唑硫酸氫鹽離子液體加熱融化進行混合。