[发明专利]一种二元醇单叔丁基醚羧酸酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二元醇单叔丁基醚羧酸酯及其制备方法，涉及化工合成技术领域，主要通过二元醇叔丁基醚化再酯化，或二元醇酯化再叔丁基醚化制得该二元醇单叔丁基醚羧酸酯。其中，采用固体酸或酸性离子液体催化合成，副产物是水，绿色环保；产物中二元醇单叔丁基醚羧酸酯的收率高，最高达99％，反应效果好；而且催化剂可以回收再利用。以固体超强酸或酸性离子液体催化，经济，清洁，高效。该种新型的二元醇单叔丁基醚羧酸酯可作为助聚结剂、溶剂、共沸剂、清洗剂等等，应用前景极其广阔。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，尤其是指一种二元醇单叔丁基醚羧酸酯及其制备方法。

背景技术

在现有技术中，二元醇单叔丁基醚的生产技术相对比较成熟。按叔丁基来源可以分为异丁烯法、叔丁醇法、以及叔丁醇醚法（如甲基叔丁基醚）等方法。其中最直接最原子经济性的要属异丁烯法。异丁烯成醚法主要为二元醇（或二元醇单酯）与异丁烯生成二元醇的单叔丁基醚（或二元醇的半醚半酯产物）的直接醚化法。

酯化反应也有很多种，有直接酯化法、酰氯法、酯交换法。上述酯化反应虽然是通用的技术路线，但目前工业上普遍采用的方法是间歇式酯化脱水反应工艺，反应过程中使用的催化剂通常为无机酸或有机酸，无机酸主要为：磷酸、盐酸、浓硫酸和氯磺酸；有机酸主要为：草酸、柠檬酸、甲磺酸和对甲苯磺酸，采取均相反应。反应结束后需通过碱中和除去所使用的催化剂，且该方法副反应多、腐蚀性强、工艺过程复杂、生产效率低下、产生大量的固体废弃物和废水污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何获得一种新型的可作为特种有机溶剂、助聚结剂、共沸剂、清洗剂的有机物二元醇单叔丁基醚羧酸酯。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种二元醇单叔丁基醚羧酸酯，其结构式为：

式中，n=1～19的整数，m=0～19的整数，R=H或R=Me，R₁=H或R₁为6个碳或6个碳以下的链状烷烃或环烷烃。

此外，还公开了一种所述二元醇单叔丁基醚羧酸酯的制备方法，具体为：先将二元醇进行醚化反应形成二元醇单叔丁基醚，二元醇单叔丁基醚再经酯化反应得到二元醇单叔丁基醚羧酸酯。

此外，还公开了另一种所述二元醇单叔丁基醚羧酸酯的制备方法，具体为：先将二元醇进行酯化反应形成二元醇单羧酸酯，二元醇单羧酸酯再经醚化反应得到二元醇单叔丁基醚羧酸酯。

在进一步的方案中，所述醚化和/或酯化步骤中，包括使用催化剂，催化剂为固体酸或酸性离子液体。酯化反应和叔丁基醚化反应两个过程的催化剂可以相同也可以不相同。

在进一步的方案中，所述固体酸催化剂为烷基取代或非烷基取代的苯磺酸或萘磺酸、聚磺酸型树脂、聚全氟磺酸型树脂中的至少一种；

或固体酸催化剂为单一或复合载体的SO₄^2-/M_XO_Y、S₂O₈^2-/M_XO_Y固体超强酸，其中，M_XO_Y为NiO、TiO₂、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、WO₃和MoO₃中的至少一种；

或固体酸催化剂为杂多酸、杂多酸盐（其中心原子可以但不局限于P、Si、Fe、和Co，配位原子可以但不局限于Mo、V、W、Ta或Nb，其载体是活性炭、金属氧化物、分子筛、粘土以及有机聚合物、炭纳米管、石墨烯）；