一种制备/合成异山梨醇甲醚的方法技术

本申请公开了一种制备异山梨醇甲醚的方法，所述方法包括：将含有异山梨醇、甲醇的原料在催化剂存在的条件下，反应，得到异山梨醇甲醚；其中，所述催化剂为离子交换树脂类催化剂。所述方法提供一条绿色转化制取异山梨醇甲醚的技术路线，绿色环保、可持续资源转化、过程简单，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种制备/合成异山梨醇甲醚的方法


[0001]本申请涉及一种制备/合成异山梨醇甲醚的方法，属于化工合成领域。

技术介绍

[0002]异山梨醇是生物质衍生的重要二元醇，它经由葡萄糖加氢
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脱水获取。异山梨醇具有独特的结构特征，两个二元醇羟基处在面内和面外，因此由其制备的下游产品在医药、聚合物、液体燃料等方面具有重要的应用。其中异山梨醇醚类是一类重要的绿色高沸点有机溶剂，具有重要的应用价值。
[0003]异山梨醇醚主要由异山梨醇经甲基化合成而得。文献报道的甲基化试剂包括硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、氯甲烷等，但是硫酸二甲酯等甲基化试剂具有毒性、致癌性以及非环保性等缺点。CN201410653003.5公开了采用二甲氧基甲烷、1,2
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二甲氧基乙烷等作为甲基化试剂，在酸性催化剂存在下，在反应釜中进行异山梨醇甲醚的合成，反应温度为130
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180℃。专利CN 101445508A公开了使用碱、相转移催化剂、氯甲烷合成异山梨醇二甲醚，该方法使用氯甲烷和碱，后续需要酸中和以及脱盐过程，过程复杂，同时氯甲烷和碱的使用也不具有环保性。因此，寻求绿色转化工艺合成异山梨醇醚，符合绿色化学发展方向，为异山梨醇醚类产品提供新的绿色生产新路线，具有重要的科学意义和应用前景。

技术实现思路

[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种制备/合成异山梨醇甲醚的方法，该方法根据异山梨醇与甲醇醚化的特点以及产物分布特点，提出以异山梨醇和甲醇为原料，采用使用改性的离子交换树脂为催化剂，采用管式反应系统以及循环反应工艺，催化合成异山梨醇单甲醚、异山梨醇二甲醚等异山梨醇醚类产品，提供了一条绿色转化技术路线，具有重要意义。
[0005]本申请中所述制备异山梨醇甲醚的方法，包括将含有异山梨醇、甲醇的原料在催化剂存在的条件下，反应，得到异山梨醇甲醚；
[0006]其中，所述催化剂为离子交换树脂类催化剂。
[0007]本申请的另一方面，提供了合成异山梨醇甲醚的方法(工艺)，所述方法包括将含有异山梨醇、甲醇的原料通过载有催化剂的反应器，反应，得到异山梨醇甲醚；
[0008]其中，所述催化剂为离子交换树脂类催化剂。
[0009]所述反应为接触反应。
[0010]可选地，所述原料中还包括异山梨醇单甲醚。
[0011]可选地，所述原料中异山梨醇单甲醚为所述反应结束后分离后循环至原料。
[0012]可选地，所述异山梨醇甲醚包括异山梨醇单甲醚、异山梨醇二甲醚中的至少一种。
[0013]可选地，所述离子交换树脂类催化剂选自阳离子交换树脂、酸改性的离子交换树脂中的至少一种。
[0014]可选地，所述酸改性的离子交换树脂为酸改性的阳离子交换树脂。
[0015]可选地，所述酸改性的离子交换树脂中酸的负载量为离子交换树脂总质量的0.1wt％
‑
20wt％。
[0016]可选地，所述酸改性的离子交换树脂中酸的负载量为离子交换树脂总质量的5wt％
‑
10wt％。
[0017]可选地，所述酸改性的离子交换树脂中酸的负载量为离子交换树脂总质量的上限选自5wt％、10wt％或20wt％；下限选自0.1wt％、5wt％或10wt％。
[0018]可选地，所述酸选自硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、氯化铝、氯化铁中的一种。
[0019]可选地，所述酸改性的离子交换树脂的获得方式包括：将离子交换树脂浸渍到酸液中，干燥，得到所述酸改性的离子交换树脂。
[0020]可选地，所述原料包括异山梨醇甲醇溶液；
[0021]所述异山梨醇甲醇溶液的浓度为1wt％
‑
50wt％。
[0022]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液的浓度为5wt％
‑
30wt％。
[0023]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液的浓度为10wt％
‑
20wt％。
[0024]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液的浓度上限选自3wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、30wt％、40wt％或50wt％；下限选自1wt％、3wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、30wt％或40wt％。
[0025]可选地，所述反应的条件包括：
[0026]反应温度为50
‑
200℃。
[0027]可选地，所述反应温度为80
‑
200℃。
[0028]可选地，所述反应温度为80
‑
160℃。
[0029]可选地，所述反应温度的上限选自60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃或200℃；下限选自50℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃或80℃。
[0030]作为其中一种具体的实施方式，所述反应温度即为反应器中催化剂床层的反应温度。
[0031]可选地，原料包括异山梨醇甲醇溶液；
[0032]所述异山梨醇甲醇溶液的空速为0.1
‑
1.5h
‑1。
[0033]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液的空速为0.1
‑
1.2h
‑1。
[0034]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液的空速为0.1
‑
1.0h
‑1。
[0035]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液的空速上限选自0.2h
‑1、0.3h
‑1、0.5h
‑1、0.7h
‑1、1.0h
‑1、1.2h
‑1或1.5h
‑1；下限选自0.1h
‑1、0.2h
‑1、0.3h
‑1、0.5h
‑1、0.7h
‑1、1.0h
‑1或1.2h
‑1。
[0036]可选地，所述反应器为管式反应器。
[0037]可选地，所述异山梨醇甲醇溶液通过平流泵从管式反应器上部泵入。
[0038]可选地，所述反应后分离得到的异山梨醇、甲醇、异山梨醇单甲醚采用循环工艺进行循环。
[0039]作为其中一种具体实施方方式，循环反应工艺主要是将生成的异山梨醇单醚和未反应甲醇、异山梨醇进行循环反应，生成高收率的异山梨醇二甲醚。
[0040]作为其中一种具体的实施方式，所述异山梨醇甲醚的获得方法包括：以异山梨醇和甲醇为原料，采用使用改性的离子交换树脂为催化剂，采用管式反应系统以及循环反应工艺，催化合成异山梨醇单甲醚、异山梨醇二甲醚。具体过程如下：
[0041](1)管式反应系统主要为管式反应器，内部填装醚化催化剂；
[0042](2)以异山梨醇和甲醇为原料，通过平流泵泵入到反应装置中，进行催化醚化反应；
[0043](3)反应装置塔底冷却后的物料进行减压分离，收集异山梨醇醚产品；未反应的异山梨醇、甲醇以及单醚产品采用循环反应工艺，进行循环反应，制取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备异山梨醇甲醚的方法，其特征在于，所述方法包括：将含有异山梨醇、甲醇的原料在催化剂存在的条件下，反应，得到异山梨醇甲醚；其中，所述催化剂为离子交换树脂类催化剂。2.一种合成异山梨醇甲醚的方法，其特征在于，所述方法包括：将含有异山梨醇、甲醇的原料通过载有催化剂的反应器，反应，得到异山梨醇甲醚；其中，所述催化剂为离子交换树脂类催化剂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述原料中还包括异山梨醇单甲醚；优选地，所述原料中异山梨醇单甲醚为所述反应结束后分离后循环至原料；优选地，所述异山梨醇甲醚包括异山梨醇单甲醚、异山梨醇二甲醚中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述离子交换树脂类催化剂选自阳离子交换树脂、酸改性的离子交换树脂中的至少一种；优选地，所述酸改性的离子交换树脂为酸改性的阳离子交换树脂。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酸改性的离子交换树脂中酸的负载量为离子交换树脂总质量的0.1wt％
‑
20wt％；优选地，所述酸选自硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、氯化铝、氯化铁中的一种。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酸改性的离子交换树脂的获得方式包括：将离子交换树脂浸渍到酸液中，干燥，得到所述酸改性的离子交换树...

【专利技术属性】
技术研发人员：于维强，徐杰，高进，杜文强，郑玺，苗虹，孙颖，顾淳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：