一种己二酸二甲酯的制备方法和木质素碳基固体酸催化剂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114369025A(43)申请公布日2022.04.19(21)申请号202210084513.X(22)申请日2022.01.25(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区双口镇西平道5340号(72)发明人方静张阳李浩(74)专利代理机构天津知川知识产权代理事务所(特殊普通合伙)12249代理人郑聪(51)Int.Cl.C07C67/08(2006.01)C07C69/75(2006.01)B01J27/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种己二酸二甲酯的制备方法和木质素碳基固体酸催化剂(57)摘要本发明提供了一种己二酸二甲酯的制备方法和木质素碳基固体酸催化剂，制备己二酸二甲酯的反应原料包括甲醇、己二酸、木质素碳基固体酸催化剂剂，所述己二酸二甲酯酯化反应中，己二酸二甲酯收率能够达到98％，己二酸转化率达99％，且木质素碳基固体酸催化剂对比其它固体酸催化剂催化该反应时的效果更加优异，能在较短的时间内、较低的温度即可达到较高的酯化水平，极大的降低能耗，节约资源。CN114369025ACN114369025A权利要求书1/1页1.一种己二酸二甲酯的制备方法，反应原料包括甲醇、己二酸、催化剂，其特征在于，所述催化剂为木质素碳基固体酸催化剂，且所述催化剂与己二酸的质量比为1:1‑1:20，优选为1:5、1:7或1:8。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲醇和己二酸的摩尔比为4:1‑9:1，优选6:1、7:1或8:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备己二酸二甲酯的反应温度为40℃‑80℃，优选73℃。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备己二酸二甲酯的反应时间为60‑200min，优选120min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备己二酸二甲酯的搅拌速度为400‑800r/min，优选600r/min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素碳基固体酸催化剂为木质素磺酸钠、浓硫酸通过碳化磺化一步法制得的，所述浓硫酸与木质素磺酸钠体积质量比为20:1‑2:1，优选为15:1或10:1。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述木质素碳基固体酸催化剂的磺化温度为100‑150℃，优选为120℃。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述木质素碳基固体酸催化剂的磺化时间为1‑10h，优选为6h。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素碳基固体酸催化剂可循环套用2‑5次。10.一种木质素碳基固体酸催化剂，其特征在于，由木质素磺酸钠、浓硫酸通过碳化磺化一步法制得，所述浓硫酸与木质素磺酸钠体积质量比为20:1‑2:1，优选为15:1或10:1；所述磺化时间为1‑10h，优选为6h；所述磺化温度为100‑150℃，优选为120℃。2CN114369025A说明书1/6页一种己二酸二甲酯的制备方法和木质素碳基固体酸催化剂技术领域[0001]本发明属于材料制备技术领域，尤其涉及一种己二酸二甲酯的制备方法和木质素碳基固体酸催化剂。背景技术[0002]己二酸二甲酯(DMA)是一种重要的精细化工产品，可以与纤维素、氯化橡胶等相溶，从而用于生产高档涂料，合成树脂、洗涤液等化工产品。另外，DMA还可用作合成医药的中间体，加氢合成1，6‑己二醇等用途。DMA的合成方法主要有己二酸和甲醇合成法、环戊酮和碳酸二甲酯合成法等，其中由己二酸与二甲酯的酯化反应合成DMA的方法常用于工业。工业上的酯化反应最常用的催化剂是无机液体酸，比如对甲苯磺酸、多聚体磷酸、H3PO4、HX、H2SO4等，这些无机液体酸都属于均相催化剂。传统DMA工艺合成一般采用无机液体酸作为催化剂，这种无机液体酸拥有如价格便宜、催化效率高等优点，但无机液体酸会腐蚀设备，存在着均相催化剂的弊端。重要的是，使用无机酸液还会在酯化反应中产生大量的副产物，对于产品的提纯和分离成本较高。非均相固体酸催化剂是一种替代均相无机液体酸的催化剂，非均相的固体酸大致包括固体超强酸、沸石、杂多酸等物质。非均相催化剂，不仅兼具无机酸的催化效率高、价廉易得、低醇酸比等优势，更是弥补了均相无机酸的腐蚀设备、难以分离与回收、寿命低、环境污染、较高的副反应等劣势。非均相催化剂在工业生产的作用是越来越重要，并且在催化裂解、SCR脱硝、羟基化、VIC气体处理、低温水煤气等方面有较广的应用。非均相催化剂主要包括沸石催化剂，阳离子交换树脂催化剂，硫酸型固体超强酸催化剂和生物质基碳材料固体酸催化剂等。[0003]木质素及木质素衍生物作为生物质，拥有储量丰富，可再生性等优点。木质素基固体酸具有可调控的