[发明专利]一种合成三聚甲醛的方法

摘要

本发明提供了一种合成三聚甲醛的方法。该方法包括使用离子液体作为溶剂和催化剂、使用固体多聚甲醛为原料，在30℃‑150℃反应0.1h‑5h合成三聚甲醛的步骤，其中，固体多聚甲醛的用量为离子液体和固体多聚甲醛总质量的80％以下。本发明所提供的方法使用固体多聚甲醛为原料，离子液体作为溶剂和催化剂，不会生成副产物甲酸甲酯、甲醇和甲缩醛等，能够显著提高三聚甲醛的平衡产率，能够降低能耗，且离子液体能够重复使用，从而降低生产成本。

主权项

一种合成三聚甲醛的方法，其包括使用离子液体作为溶剂和催化剂、使用固体多聚甲醛为原料，在30℃‑150℃反应0.1h‑5h合成三聚甲醛的步骤，其中，固体多聚甲醛的用量为离子液体和固体多聚甲醛总质量的80％以下；所述离子液体是由阳离子和阴离子组成的液体，所述阳离子包括单或双‑咪唑类阳离子、单或双‑吡啶类阳离子、单或双‑吡咯烷酮类阳离子、单或双‑季铵盐类阳离子、季膦类阳离子、单或双‑哌啶类阳离子、单或双‑吗啡啉类阳离子、单或双‑吡咯类阳离子、单或双‑吡咯烷类阳离子、喹啉类阳离子、异喹啉类阳离子中的一种或几种的组合；且所述阳离子的尾链为芳基、C1‑C16的直链或支链的烷基、C1‑C16的环烷基、或者为接入包括‑SO3H或‑COOH官能团的功能化阳离子的尾链；所述阴离子包括甲基磺酸根、三氟甲基磺酸根、苯磺酸根、对甲基苯磺酸根、对氯苯磺酸根、对硝基苯磺酸根、2,4‑二硝基苯磺酸根、硫酸根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根、卤离子、甲酸根、乙酸根、三氟乙酸根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、甲基磺酰亚胺、三氟甲基磺酰亚胺、三氟甲基亚胺、硝酸根、亚硝酸根、高氯酸根、硫酸单甲酯阴离子和硫酸单乙酯阴离子中的一种或几种的组合；其中：所述单或双‑咪唑类阳离子包括式I‑1所示的离子、式I‑2所示的离子和式I‑3所示的离子中的一种或几种的组合：其中m和n为0‑15的整数，R1和R2各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R3为‑SO3H或‑COOH，I‑2中R1或者为R3，I‑3中的一个R3或者为R1；所述单或双‑吡啶类阳离子包括式II‑1、式II‑2、式II‑3、式II‑4和式II‑5所示的离子中的一种或几种的组合：其中m、n和l分别为0‑15的整数，R1为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R2为‑SO3H或‑COOH；所述单或双‑吡咯烷酮类阳离子包括式III‑1所示离子、式III‑2所示离子和式III‑3所示离子中的一种或几种的组合：其中m和n为0‑15的整数，R1为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R2为‑SO3H或‑COOH；所述单或双‑季铵类阳离子包括式IV‑1所示的离子、式IV‑2所示的离子和式IV‑3所示的离子中的一种或几种的组合：其中m和n为0‑15的整数，R1、R2、R3和R4各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R1、R2、R3和R4不同时为氢，R5为‑SO3H或‑COOH；所述季膦类阳离子包括式V‑1所示的离子和式V‑2所示的离子中的一种或两种的组合：其中m为0‑15的整数；R1、R2、R3和R4各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R1、R2、R3和R4不同时为氢，R5为‑SO3H或‑COOH；所述单或双‑哌啶类阳离子包括式VI‑1所示的离子、式VI‑2所示的离子和式VI‑3所示的离子中的一种或几种的组合：其中m和n为0‑15的整数，R1和R2各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R3为‑SO3H或‑COOH；所述单或双‑吗啡啉类阳离子包括式VII‑1所示的离子、式VII‑2所示的离子和式VII‑3所示的离子中的一种或几种的组合：其中m和n为0‑15的整数，R1和R2各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R3为‑SO3H或‑COOH；所述单或双‑吡咯类阳离子包括式VIII‑1所示的离子、式VIII‑2所示的离子和式VIII‑3所示离子中的一种或几种的组合：其中m为0‑15的整数，R1和R2各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R3为‑SO3H或‑COOH；所述单或双‑吡咯烷类阳离子包括式Ⅸ‑1所示的离子、式Ⅸ‑2所示的离子和式Ⅸ‑3所示的离子中的一种或几种的组合：其中m和n为0‑15的整数，R1和R2各自独立为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基，R3为‑SO3H或‑COOH；所述喹啉类阳离子包括式Ⅹ‑1所示离子、式Ⅹ‑2所示离子和式Ⅹ‑3所示离子中的一种或几种的组合：其中m为0‑15的整数，R1为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基；所述异喹啉类阳离子包括式Ⅺ‑1所示离子、式Ⅺ‑2所示离子和式Ⅺ‑3所示离子中的一种或几种组合：其中m为0‑15的整数，R1为氢、芳基或C1‑C16的烷基、环烷基。