[发明专利]一种可循环型酯化反应高分子催化剂、制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于环境友好型高分子及其应用领域。

背景技术

羧酸酯是一种重要的有机化合物，不仅可作为有机合成原料，而且是重要的精细化工产 品，广泛应用于香料、日化、食品、医药、橡胶、涂料等行业。但在这些酯类化合物的制备 过程中，含有羟基的化合物与羧酸之间发生的酯化反应是必不可少的步骤，在此反应过程中， 催化剂是必须的。但因为酯化反应是一种可逆程度较高的反应，如果没有合适的催化剂参与， 其反应速度是非常慢的，从其反应机理上来分析，酸性或碱性化合物均可以起到催化作用， 但是在实际生产中一般使用酸性化合物，比如浓硫酸和对甲苯磺酸等，其中浓硫酸对设备的 腐蚀性和对产物的副作用较大，所以对甲苯磺酸为最重要的催化剂选择，但对甲苯磺酸也会 对产物具有一定的副作用，尤其必须要经过纯化工艺将其除掉，这将势必造成大量的工业废 水。然而一般来讲，在一定范围内，较大的催化剂浓度会加快反应的速度，这将会使工业生 产更加经济而高效。

因此一种可以方便分离的催化剂在反应结束后可以方便地将它们从反应体系中分离出 去，从而可以实现在反应时加入较大浓度的催化剂而不影响产品品质的目的。采取的方法主 要集中在可循环催化剂领域，比如开发各种固体催化剂的载体，然后将催化剂吸附在载体中， 从而实现可分离催化剂；也有研究者采用杂多酸作为催化剂来实现相同的目的。但是，在前 者中，由于催化剂是吸附在载体上，其固定效果是有限的，催化剂比较容易从其中脱离出来， 因此其可以达到有效催化的次数是很有限的，而后者的价格和合成过程复杂程度较高，且其 多采用贵金属离子为中心离子，其毒性也较大，因此其应用前景较差。

因此一种具有起催化作用的官能团的新型固体高分子可以方便的实现可循环、易分离的 目的。

发明内容：

本发明的目的是提供如通式(I)所示的一种高分子化合物、其合成方法和在酯化反应 中的催化应用。

一种可循环型酯化反应的高分子催化剂，其结构式为：

其中式中f、m为1～1000的任意整数；

式中R₁选自：-C₆H₄-、-COO(CH₂CH₂O)_nOCO-、-COO(CH₂CHCH₃O)_nOCO-或 -COOCH₂CH₂OCOC₆H₄COOCH₂CH₂OCO-，其中n为2～10的任意整数；

R₂选自-H或-CH₃

R₃选自-OCOCH₃、-COOCH₂C₂H₃O、-COOR₄或-COOR₅OH

R₄和R₅均选自碳原子个数为1～12的烷基。

本发明所述如通式(I)所示的高分子化合物的制备方法为：

第一步：采用分散聚合或沉淀聚合的方法制备高分子化合物。