[發(fā)明專利]一種水楊酸異戊酯的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111085484.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN113773195A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭云峰;桂振友;張靜;藺海政;豐茂英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C67/08
• 分類號(hào): C07C67/08;C07C69/84;B01J27/053;B01J35/00;B01J37/00;B01J37/02;B01J37/08
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本發(fā)明提供一種制備水楊酸異戊酯的方法。所述方法為水楊酸和異戊醇在SO₄^2?/TiO₂?SiO₂超強(qiáng)酸催化劑催化下合成得到水楊酸異戊酯。本發(fā)明所用的催化劑在制備過程中，通過加入異丙醇有效調(diào)節(jié)了Ti鹽前體異丙醇鈦的水解速率，實(shí)現(xiàn)Ti金屬在SiO₂上的高度分散，提高Ti金屬的利用率，此外相比于常規(guī)超強(qiáng)酸催化劑，SiO₂的摻入既增加了催化劑的B酸位，進(jìn)一步提高催化劑酸性，又提高了催化劑的穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)其使用壽命。該法所用催化劑可通過過濾即可分離并重復(fù)利用，解決了普通有機(jī)酸催化劑使用后產(chǎn)生大量廢酸和固廢的問題，大大降低了三廢處理成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種水楊酸異戊酯的制備方法。

背景技術(shù)

水楊酸異戊酯又名柳酸異戊酯，是重要的水楊酸酯類之一，是調(diào)合三葉草香精的主劑，在調(diào)制香精時(shí)用作調(diào)合劑與定香劑，能與橡苔浸膏、香紫蘇油、香葉醇等很好調(diào)合，結(jié)構(gòu)如下：

水楊酸異戊酯的經(jīng)典合成方法是將水楊酸和異戊醇在濃硫酸或者硫酸氫鈉存在下加熱制得，這種方法的缺點(diǎn)是硫酸和硫酸氫鈉的強(qiáng)腐蝕性縮短了設(shè)備的壽命，酸性廢液會(huì)污染環(huán)境。硫酸催化雖然活性較高，但選擇性差，反應(yīng)混合物中存在醚、硫酸酯等副產(chǎn)物，后處理比較麻煩，生產(chǎn)成本高，使它的發(fā)展受到一定制約。

王忠華曾(王忠華,水楊酸異戊酯的合成,乙醛醋酸化工，2018,08:08-18.)報(bào)道了SO₄^2-/TiO₂固體酸催化劑應(yīng)用于水楊酸異戊酯的合成，相比常規(guī)催化劑，該催化劑的催化性能更好，催化劑用量更少，且產(chǎn)品收率達(dá)到94.6％。夏金虹等人(夏金虹等,SO₄^2-/TiO₂-M_xO_y固體超強(qiáng)酸的制備及其催化合成水楊酸異戊酯性能,工業(yè)催化,2010,18(03):72-76)報(bào)道了多種負(fù)載雙金屬的SO₄^2-/TiO₂-M_xO_y固體酸催化劑，可以用于高效合成水楊酸異戊酯，但該類固體酸催化劑均是通過有機(jī)或無機(jī)金屬鹽直接水解制備，既無模板劑對(duì)催化劑進(jìn)行造孔，又無相應(yīng)的金屬鹽水解調(diào)節(jié)劑，由此類方法制備的催化劑孔道較少，金屬組分分布不均一，導(dǎo)致金屬利用率差，此外全金屬組分的催化劑在浸漬硫酸時(shí)容易進(jìn)一步導(dǎo)致催化劑孔道的塌陷，減少催化劑孔道，從而降低催化劑活性，同時(shí)也縮短催化劑壽命。

綜上所述，需要開發(fā)一種具有更高催化活性的水楊酸酯化催化劑，提高反應(yīng)收率并增強(qiáng)催化劑壽命，并且避免廢酸等污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種水楊酸異戊酯的制備方法。該方法采用具有豐富介孔孔道和高效催化酯化功能的SO₄^2-/TiO₂-SiO₂固體超強(qiáng)酸非均相催化劑，催化水楊酸和異戊醇酯化制備水楊酸異戊酯。本發(fā)明所用的催化劑以活性炭為硬模板，制備的催化劑具有豐富的介孔孔道結(jié)構(gòu)，顯著增加了金屬活性位數(shù)量，提高了金屬組分的利用率，在Ti鹽水解過程中加入異戊醇有效的抑制了其在酸性條件下的不可控水解，從而提高Ti金屬與Si源的可控水解，提高了Ti金屬的分散度，且摻入SiO₂既補(bǔ)充了催化劑的B酸酸性中心，又可增加催化劑的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。

本發(fā)明方法具有工藝條件溫和、反應(yīng)時(shí)間短、催化劑易于回收利用、產(chǎn)品收率高等優(yōu)點(diǎn)。在最優(yōu)條件下，通過該方法，水楊酸和異戊醇制備水楊酸異戊酯的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99.2％，反應(yīng)溫度降至100℃，且反應(yīng)時(shí)間縮短至2h，最終產(chǎn)品收率達(dá)到99％以上。

為達(dá)到以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：