[發明專利]用于合成叔烷基酯的催化劑、其制備方法及叔烷基酯合成方法

在審

• 申請號: 202210844409.6
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115155557A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 申井會;吳建良;劉麗民;龐新龍
• 申請（專利權）人: 寧夏彩妍科技有限公司
• 主分類號: B01J23/04
• 分類號: B01J23/04;B01J23/78;C07C67/08;C07C69/40
• 代理公司: 寧夏君創未來專利代理事務所(普通合伙) 64107
• 代理人: 周曉梅

本發明提供一種用于合成叔烷基酯的催化劑、其制備方法及叔烷基酯合成方法，屬于精細化工技術領域。所述用于合成叔烷基酯的催化劑，包括載體及負載于載體上的主催化劑，其中，所述主催化劑選自堿金屬或堿土金屬的氧化物，所述載體選自γ?Al₂O₃、活性炭、分子篩、離子交換樹脂樹脂中的一種。將所述催化劑應用于采用酯交換工藝合成叔烷基酯的工藝，一方面，當所合成的叔烷基酯的純度≥99.0%時，叔烷基酯的收率≥85%，有效地提高了催化選擇性，降低了副反應的發生，提高了叔烷基酯得收率；另一方面，縮短了反應時間，提高了反應效率，有利于提高產能產量；同時，催化劑與反應產物易于分離，便于實現叔烷基酯的連續生產，方法簡單，環境友好，經濟節能。

技術領域

本發明屬于精細化工技術領域，特別涉及一種用于合成叔烷基酯的催化劑、其制備方法及叔烷基酯合成方法。

背景技術

叔烷基酯是一類重要的有機化工原料，由于不像伯烷基酯或仲烷基酯通常可以直接通過伯醇或仲醇直接反應直接制備，叔烷基醇因為反應時的空間位阻以及其他副反應的發生，導致產物的收率較低甚至反應不能發生。

酯交換方法是合成叔烷基酯的一個重要的路線，通常合成叔烷基酯的酯交換方法可以采用酸性催化劑或者堿性催化劑，但堿性催化劑的效率要明顯快于酸性催化劑。而堿性催化劑通常是能夠溶于反應體系的均相催化劑，如堿金屬的醇鹽，氫氧化物，氧化物，碳酸鹽等。比如專利CN103804190A公開了采用氫氧化鋰和碳酸銫組成的混合物作為催化劑，丁二酸二甲酯或丁二酸二乙酯與烷基叔醇反應；又如專利US4904814采用金屬鋰、金屬鈉、氨基鋰、甲醇鈉或乙醇鈉等作為催化劑，其中金屬鈉和金屬鋰的做為催化劑的本質也是通過與作為反應溶劑的烷基醇反應生成醇鋰或者醇鈉起到催化作用的。再如，專利CN112295600A公開了采用醇鋰作為催化劑，合成叔烷基酯。

然而，使用均相催化劑合成叔烷基酯時，需采用蒸餾或減壓精餾的方式分離產物和催化劑，設備流程較長，能耗較高，且叔烷基酯的生產效率及收率較低。

發明內容

基于此，本發明提供一種用于合成叔烷基酯的催化劑及其制備方法，以解決現有技術中存在的叔烷基酯合成過程中，產物和催化劑難以分離、設備流程長，能耗高，且叔烷基酯生產效率及收率較低的技術問題。

本發明還提供一種叔烷基酯合成方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種用于合成叔烷基酯的催化劑，包括載體及負載于所述載體上的主催化劑；其中，所述主催化劑選自堿金屬或堿土金屬的氧化物中的至少一種；所述載體選自γ-Al₂O₃、活性炭、分子篩、離子交換樹脂樹脂中的一種。

優選地，用于合成叔烷基酯的催化劑還包括負載于所述載體上的助催化劑，所述助催化劑選自過渡金屬氧化物中的至少一種。

一種用于合成叔烷基酯的催化劑，所述用于合成叔烷基酯的催化劑選自：

主催化劑為Li₂O，載體為γ-Al₂O₃或活性炭的催化劑；或

主催化劑為Li₂O和CaO，載體為γ-Al₂O₃或活性炭的催化劑；或

主催化劑為Li₂O和MgO，載體為γ-Al₂O₃或活性炭的催化劑；或

主催化劑為Li₂O，助催化劑為CuO，載體為γ-Al₂O₃或活性炭的催化劑；或

主催化劑為Li₂O和CaO，助催化劑為CuO，載體為γ-Al₂O₃或活性炭的催化劑。