一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法及用于氢甲酯化反应的设备技术

本发明专利技术涉及长碳链烯烃氢甲酯化反应技术领域，具体涉及一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法及用于氢甲酯化反应的设备，本发明专利技术以金属钯和双齿配体组成催化剂，在一定压力和温度条件下催化长碳链烯烃的氢甲酯化反应，含N

【技术实现步骤摘要】
一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法及用于氢甲酯化反应的设备


[0001]本专利技术涉及长碳链烯烃氢甲酯化反应
，具体涉及一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法及用于氢甲酯化反应的设备。

技术介绍

[0002]通过长碳链烯烃(≥C6)羰基合成转化所得到的产品，广泛应用于工业的各个领域，如异壬醇应用于环保增塑剂行业，异壬酸应用于新型冷冻润滑油行业，异构十三醇应用于环保表面活性剂行业等。长碳链烯烃的衍生物下游行业应用广泛，属于环保型新材料，未来需求量越来越多，前景十分看好，但长碳链烯烃的羰基化包括氢甲酰化、氢酯化、氢羧化等都存在贵金属催化剂难以循环使用或催化剂易中毒的问题。
[0003]如中国专利号CN101844981、CN102260147和CN112939776中均公开了使用离子液体体系催化的烯烃氢甲酯化反应，尤其在长碳链烯烃应用有着不错的效果，再如中国专利号CN103483381、CN103570514和CN105712852中均公开了聚醚胍基、聚醚季铵盐等类型膦功能化的离子液体，应用于长碳链烯烃的氢甲酰化，取得一定的进展。但上述公开报道的离子液体参与的烯烃羰基化反应也同样存在着催化剂在循环使用中出现流失和氧化，导致随着循环次数增加，出现催化效率和选择性下降的问题。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题
[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术设计了长碳链烯烃氢甲酯化的方法，通过双齿配体络合钯组成的催化剂，旨在提高催化剂在离子液体中的稳定性，利用两相分离的简便分离工艺，实现催化剂和产品的分离。为了使本离出地产物纯度更高，本专利技术还提供了一种用于氢甲酯化反应的设备，旨在使其能够提高萃取过程中产物的纯度。
[0006]技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，包括以下步骤：Step1、催化剂的制备：向50mL烧瓶中加入145
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562mg钯盐、235
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1600mg双齿配体和30
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50mL无水四氢呋喃，氩气置换三次后，升温至60℃反应24h，反应完毕后脱除溶剂，所得即为钯络合催化剂；Step2、氢甲酯化反应的进行：将Step1中的钯络合催化剂加入到用于氢甲酯化反应的设备内，然后加入20g长碳链烯烃、40g甲醇和40g离子液体，经氩气置换三次后，再用一氧化碳置换三次，然后通入一氧化碳升压至5
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6MPa，在搅拌的条件下升温至80
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90℃，恒温恒压反应5
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8h；Step3、产物的萃取：将Step2中的产物降至室温，泄压排出一氧化碳后得到反应液，将反应液脱除甲醇后加入饱和烷烃进行萃取，所得产物即为含萃取液的长碳链酸甲酯粗品。
[0008]更进一步地，所述Step1中的钯盐为双（二亚芐基丙酮）钯、二（乙酰丙酮）钯或醋酸钯中的一种。
[0009]更进一步地，所述Step1中的双齿配体为含N
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杂环卡宾和三价膦基团的双齿配体，其结构特征如下：R=叔丁基或者苯基。
[0010]更进一步地，所述双齿配体选自具有下述结构的化合物：L1L2L3L4其中，咪唑环侧链为丙基磺酸基团，Ph表示苯基。
[0011]更进一步地，所述Step2中的长碳链烯烃为含一个双键的正构烯烃或者异构烯烃。
[0012]更进一步地，所述Step2中的离子液体是咪唑环上2位没有取代的[Hmim][BF4]、[Omim][BF4]、[Bnmim][BF4]、[Demim][BF4]、[Domim][BF4]、[Hmim][PF4]、[Omim][PF4]、[Bnmim][PF4]、[Demim][PF4]、[Domim][PF4]，或者咪唑环上2位有烷基取代的[Hmim][BF4]、[Omim][BF4]、[Bnmim][BF4]、[Hmim][PF6]、[Omim][PF6]、[Bnmim][PF6]等咪唑类离子液体中的一种。
[0013]更进一步地，所述Step3中的饱和烷烃为正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十二烷、环己烷、异辛烷、异壬烷、异癸烷或异十二烷中的一种。
[0014]一种用于氢甲酯化反应的设备，包括反应罐，反应罐内腔中设施有搅拌机构，且反应罐的侧壁上设置有保温机构，所述反应罐的后侧通过第一精馏导管和第二精馏导管连通有精馏塔；所述反应罐内腔的上端安装有环形管，所述环形管的侧壁上周向均匀开设有出气孔，所述反应罐外侧壁的左右两端分别安装有通过气泵与环形管相连通的三通进气管和出气管；所述反应罐的左右两侧通过产物导管和回收导管分别连通有产物罐和回收罐，反应罐的前侧通过再萃取管连通有静置管，静置管的出液端通过引流管分别与产物罐、回收罐相连通。
[0015]更进一步地，所述搅拌机构包括反应罐顶端安装的电动机，还包括延伸至反应罐内腔中与电动机传动相连的搅拌杆；所述保温机构包括开设于反应罐侧壁上的保温内衬腔，还包括位于反应罐外侧壁上下两端与保温内衬腔相连通的进液管和出液管，所述保温
内衬腔内安装有电加热丝，反应罐的外侧壁和内腔侧壁上分别安装有控制器和温度传感器，所述电加热丝电性连接于控制器的信号输出端，温度传感器电性连接于控制器的信号输入端；所述反应罐的侧壁上安装有电性连接于控制器信号输入端的气压传感器，反应罐的顶端开设有进料口。
[0016]更进一步地，所述第一精馏导管、第二精馏导管、产物导管、回收导管、再萃取管和引流管的进液端均安装有开关阀，所述第一精馏导管、第二精馏导管和再萃取管上均安装有水泵，所述气泵和水泵均电性连接于控制器的信号输出端。
[0017]有益效果
[0018]采用本专利技术提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术以金属钯和双齿配体组成催化剂，在一定压力和温度条件下催化长碳链烯烃的氢甲酯化反应，含N
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杂环卡宾和三价膦基团的双齿配体在离子液体中可显著增强催化剂的稳定性，减少金属钯的流失和失活，反应完毕后脱除甲醇再加入饱和烷烃萃取产物，可实现含催化剂的离子液体相和产品的分离，从而制备出性能较好的长碳链酸甲酯。
[0019]本专利技术通过增加反应罐、第一精馏导管、第二精馏导管、精馏塔、环形管、出气孔、气泵、三通进气管、出气管、产物导管、回收导管、产物罐、回收罐、再萃取管、静置管和引流管设计，能够在萃取的过程中使用静置管对位于两种液体分层位置的部分进行再次萃取萃取，从而能够在在一定程度上提高含萃取液的长碳链酸甲酯粗品的纯度。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术长碳链烯烃氢甲酯化的反应流程图；图2为本专利技术中用于氢甲酯化反应的设备的主视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，其特征在于：包括以下步骤：Step1、催化剂的制备：向50mL烧瓶中加入145
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562mg钯盐、235
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1600mg双齿配体和30
‑
50mL无水四氢呋喃，氩气置换三次后，升温至60℃反应24h，反应完毕后脱除溶剂，所得即为钯络合催化剂；Step2、氢甲酯化反应的进行：将Step1中的钯络合催化剂加入到用于氢甲酯化反应的设备内，然后加入20g 长碳链烯烃、40g甲醇和40g 离子液体，经氩气置换三次后，再用一氧化碳置换三次，然后通入一氧化碳升压至5
‑
6MPa，在搅拌的条件下升温至80
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90℃，恒温恒压反应5
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8h；Step3、产物的萃取：将Step2中的产物降至室温，泄压排出一氧化碳后得到反应液，将反应液脱除甲醇后加入饱和烷烃进行萃取，所得产物即为含萃取液的长碳链酸甲酯粗品。2.根据权利要求1所述的一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，其特征在于，所述Step1中的钯盐为双（二亚芐基丙酮）钯、二（乙酰丙酮）钯或醋酸钯中的一种。3.根据权利要求1所述的一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，其特征在于，所述Step1中的双齿配体为含N
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杂环卡宾和三价膦基团的双齿配体，其结构特征如下：R=叔丁基或者苯基。4.根据权利要求3所述的一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，其特征在于，所述双齿配体选自具有下述结构的化合物：选自具有下述结构的化合物：选自具有下述结构的化合物：选自具有下述结构的化合物：；其中，咪唑环侧链为丙基磺酸基团，Ph表示苯基。5.根据权利要求1所述的一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，其特征在于，所述Step2中的长碳链烯烃为含一个双键的正构烯烃或者异构烯烃。6.根据权利要求1所述的一种长碳链烯烃氢甲酯化的方法，其特征在于，所述Step2中的离子液体是咪唑环上2位没有取代的[Hmim][BF4]、[Omim][BF4]、[Bnmim][BF4]、[Demim][BF4]、[Domim][BF4]、[Hmim][PF4]、[Omim][PF4]、[Bnmim][PF4]、[Demim][PF4]、[Domim][PF4]，或者咪唑环上2位有烷基取代的[Hmim][BF4]、[Omim][BF4]、[Bnmim][BF4]、[Hmim][PF6]、[Omim][PF6]、...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞海舰，简立权，郑兴锋，
申请(专利权)人：广东仁康达材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：