[发明专利]一种三聚甲醛的合成方法有效
申请号: | 201210111621.8 | 申请日: | 2012-04-16 |
公开(公告)号: | CN102643264A | 公开(公告)日: | 2012-08-22 |
发明(设计)人: | 白振敏;胡玉峰;陈步宁;操斌;张宪茹;金传伟;张金柱;王智鑫 | 申请(专利权)人: | 中国海洋石油总公司;中海石油化学股份有限公司;中国石油大学(北京) |
主分类号: | C07D323/06 | 分类号: | C07D323/06 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 关畅 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 三聚 甲醛 合成 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种三聚甲醛的合成方法。
背景技术
三聚甲醛是一种重要的化工产品,它的用途非常广泛,可制备无水甲醛及杀虫剂、聚甲醛树脂、粘结剂、消毒剂、抗菌药等。三聚甲醛可以用于所有的甲醛反应中,特别是需要无水甲醛作反应物时,它的应用更有价值。三聚甲醛是生产聚甲醛树脂的重要原料,随着中国经济的增长,聚甲醛的需求量及增长率均居五大工程塑料之首,且呈连年递增态势。
目前工业上合成三聚甲醛均以高浓度甲醛为原料,在浓硫酸催化下聚合而成。但方法存在着工艺复杂,杂质含量高、腐蚀性强,杂质分离困难,产品质量不稳定等问题,使得国内生产的聚甲醛产品在产品质量方面与美国、日本公司的产品相比有较大差距。高选择性、低腐蚀性的高效催化体系,是实现三聚甲醛低成本生产的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种三聚甲醛的合成方法,可降低催化剂的腐蚀性,三聚甲醛的浓度高。
本发明提供的一种三聚甲醛的合成方法,包括如下步骤:甲醛水溶液在离子液体的催化下反应即得。
上述的合成方法中,所述甲醛水溶液的质量百分含量可为30%~70%,具体可为59.9%、60.1%或60.2%。
上述的合成方法中,所述离子液体的用量占甲醛质量的0.05%~10%,具体可为1.82%、1.85%、2.0%、2.1%、2.22%、3.3%、3.6%、4.0%或4.1%。
上述的合成方法中,所述离子液体的阳离子选自喹啉类阳离子、异喹啉类阳离子、吡咯烷酮类阳离子、吡咯烷类阳离子和哌啶类阳离子中至少一种;
所述离子液体的阴离子选自硫酸氢根、硫酸根、亚硫酸氢根、亚硫酸根、三氟甲基磺酸根、甲基磺酸根、对甲基苯磺酸根、苯磺酸根、甲酸根、乙酸根、三氟乙酸根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、甲基磺酰亚胺、三氟甲基磺酰亚胺、三氟甲基亚胺、氯离子、溴离子、亚硝酸根、硝酸根、硫酸单甲酯阴离子和硫酸单乙酯阴离子中至少一种。
上述的合成方法中,所述喹啉类阳离子具体可为式I-1、式I-2和式I-3中任一种;
其中,m为0~15的整数;R1为氢、烷基或芳基。
上述的合成方法中,所述异喹啉类阳离子具体可为式II-1、式II-2和式II-3中任一种;
其中:m为0~15的整数;R2为氢、烷基或芳基。
上述的合成方法中,所述吡咯烷酮类阳离子具体可为式III-1、式III-2和式III-3中任一种;
其中:m为0~15的整数;R3为氢、烷基或芳基。
上述的合成方法中,所述吡咯烷类阳离子具体可为式IV-1、式IV-2和式IV-3中任一种;
其中:m为0~15的整数;R4、R5、R6和R7均为氢、烷基或芳基。
上述的合成方法中,所述哌啶类阳离子具体可为式V-1、式V-2和式V-3中任一种;
其中:m为0~15的整数;R8、R9、R10和R11均为氢、烷基或芳基。
上述的合成方法中,所述反应在精馏装置中进行;所述精馏装置的釜底温度可为96℃~101℃,如97℃或100℃,塔顶温度可为90℃~95℃,具体可为93℃或94℃,反应时间可为3h~4h,具体可为1.5h、3h或4h。
本发明具有以下有益效果:
(1)催化剂制备简便、催化活性高,反应液中三聚甲醛的浓度较高,甲醛、甲酸、甲缩醛等副产物含量低,产物选择性较好。
(2)甲醛原料浓度适用范围宽,为30~70wt%,反应条件温和。
(3)该离子液体催化剂用量少,为0.05~10wt%。
(4)催化剂热稳定性好可以循环使用。
(5)催化剂腐蚀性低,对反应装置没有特殊要求。
(6)该体系反应中途停车反应釜结块少,避免因清理反应釜消耗人力和物力。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
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