[发明专利]一种固体酸催化剂碱改性合成二聚乙醇酸甲酯方法

说明书

一种固体酸催化剂碱改性合成二聚乙醇酸甲酯方法，涉及一种合成二聚乙醇酸甲酯方法，本发明以甲缩醛和一氧化碳为原料一步高选择性制备二聚乙醇酸甲酯的催化技术，含氮类有机物处理固体催化剂的目的是对分子筛的孔道和酸性进行改性，提高产物二聚乙醇酸甲酯的选择性，有效抑制催化反应的失活，延长催化剂反应寿命。二聚乙醇酸甲酯在化工、医药、染料等诸多领域有较广泛的应用，同时加氢后可得到大宗化工原料乙二醇。采用硅铝比Si/Al=12.5的H‑MOR‑(Cs+La)0.1M与HMOR‑咪唑等质量物理混合为共催化剂。本发明反应原料价格低廉，产物乙醇酸甲酯、二聚乙醇酸甲酯、甲醇、二甲醚、甲酸甲酯，常压条件下沸点差别较大，极易分离，因此可以低能耗、低成本生产二聚乙醇酸甲酯及乙醇酸甲酯。

技术领域

本发明涉及一种合成二聚乙醇酸甲酯方法，特别是涉及一种固体酸催化剂碱改性合成二聚乙醇酸甲酯方法。

背景技术

二聚乙醇酸甲酯，结构式为：HOCH₂COOCH₂COOCH₃，英文常用名为：methylglycolatedimer，简写为DMG，二聚乙醇酸甲酯为典型的精细化工品，不仅在化工、医药、染料等诸多领域有较广泛的应用，更重要的是其作为有机合成及药物合成的中间体可制备出更具有应用与研究价值化学化工原料如：水解制乙醇酸，羰基化制丙二酸( 单) 甲酯，氨解制甘氨酸，氧化脱氢制乙醛酸甲酯，从而适应了进一步生产、实验以及应用研究的需要。同时，二聚乙醇酸甲酯可以通过加氢反应制备大宗化工原料乙二醇和甲醇，其反应方程式如下：

HOCH₂COOCH₂COOCH₃+ 5H₂→ HOCH₂CH₂OH+3CH₃OH……………………….(1)

乙二醇作为大宗化工原料，主要用于生产聚酯纤维、汽车防冻剂、解冻液、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂等，此外还可用于涂料、照相显微镜、刹车液以及油墨等行业，用途十分广泛。

目前，二聚乙醇酸甲酯主要是由乙醇酸与乙醇酸甲酯在液体酸催化剂体系下经过酯化反应制备，但该反应副反应极多，产物难以分离。乙醇酸工业上是由甲醛羰化制备。乙醇酸甲酯（methyl glycolate，简写为MG），结构式为HOCH₂COOCH₃，是最简单的一类醇酸酯，分子中含有α-H 及羟基和酯基两种官能团，因此它兼具醇和酯的化学性质。目前乙醇酸甲酯的合成路线主要有以下几种：1)乙二醛和甲醇通过羟醛缩合制备；2) 甲醛羰化-酯化；3)甲缩醛和甲酸法氧化制乙醇酸烷基酯；4)甲酸甲酯与乙醛偶联法；5）氯乙酸法；6）甲醛与氢氰酸加成法；7）甲缩醛与甲醛自由基加成法；8）草酸二甲酯加氢部分还原法；9）生物酶氧化法。

目前，大规模二聚乙醇酸甲酯的合成还没有很好的办法实现，本发明提出一种全新的二聚乙醇酸甲酯的合成方法，其核心创新点在于通过含氮类有机物吸附分子筛催化剂，对分子筛的孔道和酸性进行改性，提高产物二聚乙醇酸甲酯的选择性，并有效抑制催化反应的失活，延长催化剂反应寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体酸催化剂碱改性合成二聚乙醇酸甲酯方法，本发明以甲缩醛和一氧化碳为原料一步高选择性制备二聚乙醇酸甲酯的催化技术，含氮类有机物吸附分子筛催化剂的目的是修饰改性分子筛的孔道结构和酸性，有效抑制积碳，大幅度提高催化剂稳定性，并且提高产物中重组分二聚乙醇酸甲酯的选择性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：