[发明专利]甲氧基乙酸甲酯催化剂

说明书

本发明涉及甲氧基乙酸甲酯催化剂其制备方法以及甲氧基乙酸甲酯的合成方法，主要解决现有技术中非均相催化剂催化甲缩醛羰化制甲氧基乙酸甲酯收率低的问题，通过采用甲氧基乙酸甲酯催化剂，以酸性阳离子交换树脂为主活性组分，以负载于所述主活性组分上的Cu(I)为改性剂的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于甲氧基乙酸甲酯的工业生产中。

技术领域

本发明涉及甲氧基乙酸甲酯催化剂其制备方法以及甲氧基乙酸甲酯的合成方法。

背景技术

甲氧基乙酸甲酯是重要的有机化工原料，可用于手性胺类化合物的动力学拆分、维生素B6及磺胺-5-嘧啶等的合成，也可以作为催化剂用于聚合反应中。

甲氧基乙酸甲酯的合成方法主要有：①羰化法：即以二甲氧基甲烷(简称甲缩醛，下同)为原料，一氧化碳、甲酸、甲酸甲酯等为羰基来源，通过羰化反应制备甲氧基乙酸甲酯；②取代法：以甲醇钠与氯乙酸及其甲酯进行取代反应获取甲氧基乙酸甲酯③氧化法：以乙二醇单甲醚为原料进行氧化获得甲氧基乙酸，酯化后得到甲氧基乙酸甲酯。其中方法②取代法和③氧化法一般用于实验室少量合成，①羰化法既可用于工业上单独合成甲氧基乙酸甲酯，又可以作为羰化法合成乙二醇的中间过程，是最具发展潜力的路线。

羰化反应制备甲氧基乙酸甲酯的反应具体如下：

在目前的羰化法技术主要有两条路线：均相催化法和非均相催化法。

传统的均相法主要采用无机液体酸为催化剂，比如浓硫酸、氢氟酸、含氟磺酸等，由于反应器腐蚀、污染重，已经淘汰；现代的均相法主要采用钴催化剂，偶尔采用铑催化剂，其他的金属没有涉及，其中代表性的，日本研究者(Kazuhisa Murata,Akio Matsuda,Takashi Masuda，Cobalt-catalyzed Hydroesterification of Formaldehyde DialkylAcetals.[J].Bull.Chem.Soc.Jpn,58(7)，2141-2142.)公开了均相钴催化的甲缩醛羰化反应，其甲缩醛的转化率达68％，甲氧基乙酸甲酯的收率达57％。

非均相催化法主要采用杂多酸、酸性离子交换树脂以及分子筛作为催化剂，其中，杂多酸、酸性离子交换树脂的效果较好。典型的，文献CN102701977A(东莞市同舟化工有限公司.一种甲氧基乙酸甲酯的连续合成方法[P].中国：CN102701977A,2012)公开了以强酸性离子交换树脂为催化剂的甲氧基乙酸甲酯的合成方法，在此方法的优选条件下，羰化反应中甲缩醛的转化率≥95％,甲氧基乙酸甲酯的选择性为60～68％，甲氧基乙酸甲酯的折算收率范围为58％～68％。文献CN103172517A(中国科学院大连化学物理研究所.一种生产甲氧基乙酸甲酯的方法[P].中国：CN103172517A,2013)公开了以杂多酸为催化剂的甲氧基乙酸甲酯的合成方法，其羰化反应中，甲氧基乙酸甲酯的收率可达47％。

但现有技术中非均相催化剂用于催化甲缩醛羰化制甲氧基乙酸甲酯时，其甲氧基乙酸甲酯的收率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有非均相催化剂的甲氧基乙酸甲酯收率低的问题，提供一种新的非均相催化剂，该催化剂具有甲氧基乙酸甲酯收率高的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供上述技术问题之一所述催化剂的另一种制备方法。

本发明所要解决的技术问题之四是采用上述技术问题之一所述催化剂的甲氧基乙酸甲酯的合成方法。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：甲氧基乙酸甲酯催化剂，以酸性阳离子交换树脂为主活性组分，以负载于所述主活性组分上的Cu(I)为改性剂。

上述技术方案中，所述的酸性阳离子交换树脂优选为强酸性阳离子交换树脂。