[发明专利]用于环氧乙烷氢甲酯化反应的固体多相催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于环氧乙烷氢甲酯化反应的固体多相催化剂，其特征在于，所述固体多相催化剂包括树脂载体和负载于所述树脂载体上的羰基钴，所述树脂载体由乙烯基吡啶和交联剂聚合制成，所述树脂载体的交联度为20～85％。

2.根据权利要求1所述的一种用于环氧乙烷氢甲酯化反应的固体多相催化剂，其特征在于，所述羰基钴与所述树脂载体的质量比为0.1～2。

3.根据权利要求2所述的一种用于环氧乙烷氢甲酯化反应的固体多相催化剂，其特征在于，所述树脂载体的交联度为35～80％，所述羰基钴与所述树脂载体的质量比为0.2～1.2。

4.一种如权利要求1中所述固体多相催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

催化剂载体制备：将聚合单体、致孔剂、主引发剂、辅助引发剂构成的油相体系与水相体系混合，进行悬浮聚合反应得到树脂，将树脂经过洗涤、干燥、筛分制得树脂载体，其中聚合单体包括乙烯基吡啶和交联剂；

负载活性组分制备：将所述树脂载体和羰基钴置于溶剂中，并置于一氧化碳气氛中进行反应，得到反应产物，从所述反应产物中分离得到所述固体多相催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种固体多相催化剂的制备方法，其特征在于，所述致孔剂为三甲基苯、甲苯、二甲苯、2-乙基己醇、酞酸二辛酯、辛烷、壬烷或正十二烷中的一种或几种的组合；

所述致孔剂在油相体系中的质量分数为5～60％；

所述主引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化月桂酰中的一种或二者的混合物；

所述主引发剂的质量为聚合单体质量的0.1～1％；

所述辅助引发剂为偶氮系聚合引发剂或有机过氧化物中的一种或二者的混合物；

所述辅助引发剂用量为聚合单体质量的0.01～0.5％。

6.根据权利要求5所述的一种固体多相催化剂的制备方法，其特征在于，所述致孔剂在油相体系中的质量分数为10～40％；

所述主引发剂的质量为聚合单体质量的0.1～0.5％；

所述辅助引发剂用量为聚合单体质量的0.01～0.3％。

7.根据权利要求4所述的一种固体多相催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂载体制备过程中，悬浮聚合反应包括：

第一段反应：反应温度为60～65℃，反应时间为2～4h；

第二段反应：反应温度为80～95℃，反应时间为3～10h。

8.根据权利要求4所述的一种固体多相催化剂的制备方法，其特征在于，负载活性组分制备过程中，采用的溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、三氯甲烷、乙酸乙酯中的一种或多种，所述一氧化碳气氛的压力为0.1～10MPa，反应温度为100～180℃，反应时间为10～28h。

9.一种如权利要求1中所述固体多相催化剂在环氧乙烷氢甲酯化反应中的应用，其特征在于，反应过程为：将环氧乙烷、甲醇、反应溶剂和所述固体多相催化剂，置于一氧化碳气氛中反应，然后从反应产物中分别收集滤液和固体多相催化剂，所述滤液即为3-羟基丙酸甲酯产品。

10.根据权利要求9所述的一种固体多相催化剂在环氧乙烷氢甲酯化反应中的应用，其特征在于，所述反应溶剂为四氢呋喃、乙醇、甲苯、正己烷或正庚烷中的一种或多种；

反应温度为50～120℃，反应压力为1～10MPa，反应时间为10～48h；

所述固体多相催化剂与环氧乙烷的质量比为0.001～1；

所述环氧乙烷与甲醇的摩尔比为0.05～5；

单次反应结束后，收集得到的固体多相催化剂通过所述反应溶剂洗涤后投入下一次反应过程中。