[发明专利]一种酸碱双功能离子液体催化低碳醛羟醛自缩合反应的方法

说明书

本发明为一种酸碱双功能离子液体催化低碳醛羟醛自缩合反应的方法。该方法包括以下步骤：在高压釜中加入低碳醛和酸碱双功能离子液体催化剂，在60℃‑150℃反应1h‑12h，低碳醛经过羟醛自缩合反应得到长链不饱和醛；所述的酸碱双功能离子液体为阴阳离子分别含酸碱基团的酸碱双功能离子液体，或阳离子兼具酸碱基团的新型酸碱双功能离子液体。本发明应用在正丁醛和正戊醛羟醛自缩合反应中，反应条件温和，催化活性高，选择性好，酸碱双功能离子液体催化剂能重复使用。

技术领域

本发明涉及绿色化学技术领域，具体为一种酸碱双功能离子液体催化正丁醛和正戊醛羟醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛和2-丙基-2-庚烯醛的工艺方法。

背景技术

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的有机化工产品，作为一种重要的增塑剂醇，可用于合成丙烯酸辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等增塑剂。此外，在溶剂、石油添加剂、胶粘剂、涂料添加剂等方面也有广泛应用。癸醇(2-丙基庚醇)也是一种重要的增塑剂醇。相较于DOP，以癸醇为原料制备的邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)增塑剂，具有毒性小、挥发性低等优点，对人体和环境更加安全，已成为DOP的理想替代品。

辛醇和癸醇的工业生产工艺流程基本相同，都是采用低碳烯烃经低压羰基合成得到相应的低碳醛、低碳醛经羟醛自缩合得到高碳醛、高碳醛再经过加氢得到产物醇三个反应过程。其中的羟醛自缩合反应过程是重要的碳链增长反应。工业上多使用液体碱(稀NaOH溶液)作为催化剂，产物收率较高。但是所排出的废水中含有各种有机酸钠，生成的有机酸钠对设备造成严重的腐蚀，废水直接排放也会给环境带来严重的污染。目前，关于正丁醛和正戊醛羟醛自缩合反应催化剂的研究，主要有固体酸催化剂和固体碱催化剂。固体催化剂虽然解决了催化剂的分离问题，但其催化性能较稀碱液仍有一定差距。

离子液体(ionic liquids)是在室温或稍高于室温的温度下呈液态的离子体系，具有熔点低、溶解能力强、几乎没有蒸汽压、热稳定性和化学稳定性好、可设计性强等优点，作为绿色溶剂和催化剂受到国内外的广泛关注。然而，正是由于离子液体的可设计性强，导致其种类繁多，且每类离子液体都有其特定的应用范围。本申请拟以酸碱双功能离子液体作为催化剂催化进行正丁醛和正戊醛羟醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛和2-丙基-2-庚烯醛的反应。

发明内容

本发明的目的是针对当前技术中存在用于催化低碳醛羟醛自缩合反应液体碱催化剂和固体催化剂的稳定性差、难以重复使用以及对环境不友好等不足，提供一种用于正丁醛和正戊醛羟醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛和2-丙基-2-庚烯醛的酸碱双功能离子液体催化剂。该催化剂具有催化活性高、选择性和稳定性好等优点。

本发明的技术方案为：

一种酸碱双功能离子液体催化低碳醛羟醛自缩合反应的方法，包括以下步骤：在高压釜中加入低碳醛和酸碱双功能离子液体催化剂，在60℃-150℃反应1h-12h，低碳醛经过羟醛自缩合反应得到长链不饱和醛；

其中，催化剂的用量为原料低碳醛质量的1％-30％，低碳醛为正丁醛或正戊醛；

所述的长链不饱和醛为：2-乙基-2-己烯醛或2-丙基-2-庚烯醛；

所述的酸碱双功能离子液体为阴阳离子分别含酸碱基团的酸碱双功能离子液体，或阳离子兼具酸碱基团的新型酸碱双功能离子液体。