[发明专利]用于氯乙酸异丙酯合成的催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氯乙酸异丙酯合成的固体酸性催化剂的制备方法。

背景技术

氯乙酸异丙酯用途广泛，是重要的有机合成中间体，主要是合成非甾体类消炎解热镇痛药物萘普生和布洛芬的原料，需求量较大。目前，工业上采用硫酸作催化剂由氯乙酸和异丙醇均相合成。尽管工艺简单，但存在腐蚀设备和污染环境等问题。因此，人们一直致力于寻找更好的催化剂，如用FeCl₃、磷钨杂多酸]、磺酸类催化剂等，但使用氯化铁作催化剂易于吸潮且溶于乙酸和异丙醇的反应体系中，不能重复利用；而杂多酸、磺酸类催化剂存在生产成本高等弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于氯乙酸异丙酯合成的催化剂的制备方法。

本发明是用于氯乙酸异丙酯合成的催化剂的制备方法，其步骤为：选取含量为70％以上凹凸棒粘土为载体，用3～5％浓度的硫酸处理凹凸棒粘土，将经酸化处理的凹凸棒粘土用6～10％的浓硫酸酸化，或将AlCl₃用浸渍法负载到凹凸棒粘土上，制备固体酸催化剂。

由于凹凸棒石比表面积大，晶体结构中具有特殊通道，存在大量活化中心，具有有机反应中正碳离子化作用、酸碱协同催化作用和分子筛的择形催化裂解作用，本发明以天然非金属矿产资源凹凸棒石为主要原料，负载SO₄^2--Al₂O₃及H₂SO₄制得活性凹土催化剂，用于氯乙酸异丙酯的合成。

具体实施方式

下面是具体的实施例，分为酸化处理和浸渍法负载到凹凸棒粘土上两部分

实施例1-1：

(1)首先将含量为70％以上的凹凸棒粘土100克，加入浓度为3％硫酸溶液，固液比为1∶3，静置3小时进行酸化；用蒸馏水洗涤至PH等于6～7，进行抽滤，将抽滤所得滤饼在105℃温度下进行烘干，把干饼磨成粉末，过80目筛后，移入马弗炉中，在500℃温度下进行活化，时间持续2小时，冷却至室温，得到改性凹凸棒粘土，置于干燥器内备用。

(2)取10g处理后的凹凸棒粘土加入到500ml浓度为6％的硫酸溶液中，均匀搅拌，并在80～100℃的水浴锅里加热1小时进行活化。活化后滤出凹凸棒粘土，放入烘箱内在105℃下烘干，粉碎在120目下过筛，得负载H₂SO₄的催化剂。

在装有磁力搅拌器、油水分离器、温度计的反应器中，氯乙酸与异丙醇的摩尔比为1∶2，依次加入氯乙酸、异丙醇，加入相当于氯乙酸重量的4％的催化剂，加入带水剂为环己烷，在90～100℃温度下反应4～8小时，至反应体系基本无水带出为止，放出油水分离器中的水层，滤出催化剂，蒸馏反应液，收集120～154℃的馏分，得到氯乙酸异丙酯。

实施例1-2：

(1)首先将含量为70％以上的凹凸棒粘土100克，加入浓度为5％硫酸溶液，固液比为3∶5，静置5小时，进行酸化；用蒸馏水洗涤至PH等于6～7，进行抽滤，将抽滤所得滤饼在105℃温度下进行烘干，把干饼磨成粉末，过80～100目筛后，移入马弗炉中，在400℃温度下进行活化，时间持续2小时，冷却至室温，得到改性凹凸棒粘土，置于干燥器内备用。

(2)取10g处理后的凹凸棒粘土，加入到500ml浓度为10％的硫酸溶液中，均匀搅拌，并在80～100℃的水浴锅里加热1小时进行活化。活化后滤出凹凸棒粘土，放入烘箱内在105℃下烘干，粉碎在120目下过筛，得负载H₂SO₄的催化剂。

在装有磁力搅拌器、油水分离器、温度计的反应器中，依次加入摩尔比为1∶2的氯乙酸、异丙醇，加入氯乙酸重量的6％的催化剂，加入带水剂为环己烷，反应温度一般为回流温度，即在90～100℃反应4小时，至反应体系基本无水带出为止，放出油水分离器中的水层，滤出催化剂，蒸馏反应液，收集120～154℃的馏分，得到氯乙酸异丙酯。

实施例2-1：

(1)首先将含量为70％以上的凹凸棒粘土100克，加浓度为3％硫酸溶液，固液比为1∶3，静置3小时进行酸化；用蒸馏水洗涤至PH等于6～7，进行抽滤，将抽滤所得滤饼在105℃温度下进行烘干，把干饼磨成粉末，过100目筛后，移入马弗炉中，在500℃温度下进行活化，时间持续2小时，冷却至室温，得到改性凹凸棒粘土，置于干燥器内备用。