一种咪唑类离子液体催化剂.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CN109364991A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811194470.0(22)申请日2018.10.15(71)申请人沈阳化工大学地址110142辽宁省沈阳市经济技术开发区11号(72)发明人石磊范家麒杜博文彭录军(74)专利代理机构沈阳技联专利代理有限公司21205代理人张志刚(51)Int.Cl.B01J31/02(2006.01)C07C69/08(2006.01)C07C67/03(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种咪唑类离子液体催化剂(57)摘要一种咪唑类离子液体催化剂，涉及一种催化剂，本发明采用5wt%的叔丁醇基化1-甲基-3甲基咪唑为催化剂，在原料甲酸甲酯与二甘醇摩尔比8:1，反应温度为40℃，反应压力常压，反应时间4h的条件下，二甘醇转化率达到86%，产物二甘醇二甲酸酯的高达85%。用于以甲酸酯类和二甘醇为反应原料，在较低反应温度下高选择性、绿色无污染地合成二甘醇二甲酸酯的催化技术，本发明反应原料低廉易得，产物二甘醇二甲酸酯、二甘醇单甲酸酯和甲醇，在常压下沸点有明显差别，极易分离，过量的甲酸甲酯通过精馏重复使用，降低了生产成本。该反应反应条件温和，产物收率高（约73%），因此可以低能耗高效、绿色环保地生产二甘醇二甲酸酯。CN109364991ACN109364991A权利要求书1/1页1.一种咪唑类离子液体催化剂，其特征在于，所述方法制备催化剂用于以甲酸酯类与二甘醇酯为原料一步高选择性合成二甘醇二甲酸酯；离子液体中阳离子是为了调控催化剂在反应体系中的物化性质，包括溶解度、黏度、密度和偶极矩等，阴离子是为了调控催化剂的碱强度；咪唑类离子液体催化剂具有以下结构通式：A+B-；咪唑类离子液体通式中A+具有如下结构通式：通式中R1、R2包含至少一个碳原子；通式中R1、R2包含至多十个碳原子；咪唑类离子液体通式中B-为氯离子、溴离子、碘离子、氢氧根离子、甲氧基离子、乙氧基离子或其他有机配合物中的一种；离子液体的B-中的所述离子液体阴离子中的氢氧根离子、甲氧基离子、乙氧基离子、叔丁醇基离子或其他有机配合物的引入方法是离子交换法、络合法、电解法、微波法或复分解反应。2.根据权利要求1所述的一种咪唑类离子液体催化剂，其特征在于，所述离子液体B-中的氢氧根离子、甲氧基离子、乙氧基离子、叔丁醇基离子或其他有机配合物引入过程中溶液pH值保持在10-16。3.根据权利要求1所述的一种咪唑类离子液体催化剂，其特征在于，所述离子液体的B-中的氢氧根离子、甲氧基离子、乙氧基离子、叔丁醇基离子或其他有机配合物的前驱体是氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙、甲醇钾、甲醇钠、甲醇镁、甲醇钙、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、四氟硼酸钠、六氟磷酸钠、醋酸钙、醋酸钾中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种咪唑类离子液体催化剂，其特征在于，所述离子液体合成过程中的溶剂是去离子水、甲醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、甲酸甲酯、甲酸乙酯或甲酸丁酯。5.根据权利要求1所述的一种咪唑类离子液体催化剂，其特征在于，所述酯交换反应的原料是甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯或多种甲酸酯。2CN109364991A说明书1/6页一种咪唑类离子液体催化剂技术领域[0001]本发明涉及一种催化剂，特别是涉及一种咪唑类离子液体催化剂。背景技术[0002]二甘醇二甲酸酯，又名二乙二醇二甲酸酯，结构式为：HCOOCH2CH2OCH2CH2OOCH，英文常用名为：diethyleneglycoldiformate，二甘醇二甲酸酯为新型酯类产品，其合成和应用在文献及试剂手册中均少有报道。它的分子中含有醛基和酯基，化学性质活泼，能与多种醇、酚、胺和酯等反应，可用作硝化纤维素、醋酸纤维素的溶剂，在制药工业、有机合成、有机树脂以及油漆涂料的溶剂等诸多领域有较广泛的应用。另外由于传统增塑剂如：邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等自身具有一定毒性，会影响雄性激素的产生和传输，引起体细胞的突变等，二甘醇二甲酸酯由于其安全、无味无毒的特点，有望成为新型酯类增塑剂代替传统酯类增塑剂。[0003]目前二甘醇二甲酸酯的合成方法为甲酸与二甘醇直接酯化法。反应方程式如下：2HCOOH+HOCH2CH2OCH2CH2OH→HCOOCH2CH2OCH2CH2OOCH+2H2O该反应的催化剂主要为硫酸或对甲苯磺酸。但原料甲酸为腐蚀极强的有机酸，反应过程必须采用钛合金材质，明显增加设备投资成本。反应温度70-120℃，反应时间4-10h，反应过程中甲酸需大量过量，甲酸和二甘醇的摩尔比为2:1-6:1，酯化收率仅为55%-61%。反应后的混合产物需通过催化精馏分离出甲酸、水、二甘醇单甲酸酯