[发明专利]一种乙二醇乙醚乙酸酯的高选择性合成方法

说明书

本发明公开了一种乙二醇乙醚乙酸酯的高选择性合成方法，涉及有机合成技术领域，以高压反应釜作为反应容器，以乙酸乙酯和环氧乙烷作为反应原料，以复合金属氧化物作为催化剂，反应结束后经蒸馏得到产品乙二醇乙醚乙酸酯；本发明以乙酸乙酯和环氧乙烷作为原料，经一步反应制备乙二醇乙醚乙酸酯，通过催化剂的筛选来提高反应选择性，提高原料转化率，减少副产物生成量，从而提高产物乙二醇乙醚乙酸酯的产率，使乙二醇乙醚乙酸酯的产率达到75％以上，纯度达到99％以上。

技术领域：

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种乙二醇乙醚乙酸酯的高选择性合成方法。

背景技术：

乙二醇乙醚乙酸酯，又称乙二醇乙醚醋酸酯，分子结构中含有烷基、醚基、羰基，具有良好的溶解作用，主要用作硝酸纤维素、树脂、油脂的溶剂。

以往合成乙二醇乙醚乙酸酯多采用两步法，先利用醇与环氧乙烷反应生成醇醚，再与酸反应生成醇醚酯。这种合成工艺的操作复杂，能耗大，对设备要求高，并且废水产生量大，不适合工业化生产。因此，人们开始探索一步法合成乙二醇乙醚乙酸酯，期望取得降低能耗、减轻环境污染和提高产物收率与纯度的技术效果。

目前采用的一步合成法普遍存在催化剂活性差、产物收率低的问题，如专利CN103922931B公开了一种一步催化合成乙二醇乙醚乙酸酯的方法，以自制镁铝锆复合金属氧化物作为催化剂，虽然该合成方法操作简便、环境污染小，但乙二醇乙醚乙酸酯的产率最高仅为41.74％，这是因为该合成方法在生成产物乙二醇乙醚乙酸酯的同时还大量生成了副产物二乙二醇乙醚乙酸酯。本发明旨在通过选用高活性的催化剂来提高反应的选择性，从而减少副产物的生成量，提高产物乙二醇乙醚乙酸酯的产率。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种乙二醇乙醚乙酸酯的高选择性合成方法，工艺操作简便，工艺可控性和重复性好，能使乙二醇乙醚乙酸酯的产率达到75％以上。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种乙二醇乙醚乙酸酯的高选择性合成方法，以高压反应釜作为反应容器，以乙酸乙酯和环氧乙烷作为反应原料，以复合金属氧化物作为催化剂，反应结束后经蒸馏得到产品乙二醇乙醚乙酸酯。

上述乙二醇乙醚乙酸酯的高选择性合成方法的具体操作为：向高压反应釜中加入乙酸乙酯和复合金属氧化物，通氮气置换出釜内空气，再加热至80-100℃后向反应釜中通入环氧乙烷，将反应釜压力控制在0.2-0.3MPa，环氧乙烷通完后保温反应，反应结束后待反应液温度自然冷却后转入蒸馏釜中，经蒸馏收集未反应的乙酸乙酯和产品乙二醇乙醚乙酸酯。

乙酸乙酯和环氧乙烷经偶联反应生成产物乙二醇乙醚乙酸酯，但同时会不可避免地生成副产物二乙二醇乙醚乙酸酯，因此本发明需要通过投料比的控制和催化剂的筛选来减少副产物二乙二醇乙醚乙酸酯的生成量，提高产物乙二醇乙醚乙酸酯的生成量。

所述乙酸乙酯和环氧乙烷的摩尔比为1-5:1。

本发明通过控制环氧乙烷的用量来避免多余的环氧乙烷与生成的乙二醇乙醚乙酸酯进一步反应生成二乙二醇乙醚乙酸酯，但新通入的环氧乙烷还是会不可避免地与乙二醇乙醚乙酸酯反应，因此还需从催化剂入手来提高反应选择性。

所述复合金属氧化物的用量为乙酸乙酯和环氧乙烷总质量的0.1-3％。

所述复合金属氧化物是由硫酸锰和三氧化钼经热熔融法制成，具体操作为：将硫酸锰和三氧化钼混合均匀后加热熔融，焙烧，冷却后破碎成粉体，得到复合金属氧化物MoMnO₅。

所述硫酸锰和三氧化钼的摩尔比为1-5:1-5。