一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法技术

本发明专利技术属于有机化学合成技术领域，尤其涉及一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法

【技术实现步骤摘要】
一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法


[0001]本专利技术属于有机化学合成
，尤其涉及一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法
。

技术介绍

[0002]异壬酸
(3
，5，5‑
三甲基己酸
)
，其结构为，是由二异丁烯
(2
，4，4‑
三甲基1‑
戊烯，和2，4，4‑
三甲基2‑
戊烯组成
)
在过渡金属催化剂作用下与合成气经氢甲酰化
‑
氧化反应制备的
。
其在工业上的用途较广，可用作合成润滑剂
、
医药中间体
、
金属加工液及化妆品的原料
。
[0003]在化妆品领域，主要使用的是异壬酸酯系列原料，传统的异壬酸酯合成需要烯烃先经氢甲酰化反应合成醛，再在氧化剂作用下氧化成酸，酸再与脂肪醇反应形成异壬酸酯，步骤较长，且氧化反应由于氧化剂的参与，燃爆风险较高
。
故考虑开发二异丁烯经氢甲酯化反应合成异壬酸酯，再具体使用中可通过酯交换反应便利的得到需要的异壬酸酯，以避免氧化反应的高风险性
。
[0004]目前，氢甲酯化反应使用主要是
Rh
‑
P、Pd
‑
P、
或
Co
‑
N
催化体系，催化反应有均相催化和非均相催化两种体系
。CN110215919A
公开了一种使用
Rh
或
Pd
或
Ru
为主催化剂元素的高分散负载型非均相催化剂，使用乙烯进行氢甲酯化反应时转化率可达
97
％
。CN110605145A
公开了一种使用
Rh
或
Co
与含氮杂环配体共同催化辛烯经氢甲酯化反应生成异壬酸酯的反应，最后经水解得到异壬酸，收率超过
92.9
％
。CN114849786A
公开了一种咪唑类磺酸离子液体基钯膦配合物催化剂，可在较低的温度和压力下催化乙烯发生氢甲酯化反应生成丙酸甲酯，收率可达
99.5
％
。
[0005]可以，现有的氢甲酯化反应催化剂或使用昂贵的
Rh
或
Pd
等贵金属，或是均相催化，不利于催化剂的分离或循环套用，增加催化剂成本，因此有必要对氢甲酯化反应催化体系进行新的研究，以用于异壬酸甲酯的有效制备
。

技术实现思路

[0006]为解决现有的异壬酸甲酯制备工艺较为复杂繁琐，需要进行多步反应，以二异丁烯首先合成异壬酸作为中间体，再进行酯化反应制备，且现有的异壬酸制备过程中普遍需要采用贵金属催化剂，导致制备成本高昂等问题，本专利技术提供了一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法
。
本专利技术的目的在于：
[0007]一
、
提供一种能够直接制备得到异壬酸甲酯的工艺方法；
[0008]二
、
为该方法提供一种新的低成本的催化剂；
[0009]三
、
确保制备过程简洁高效
。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案
。
[0011]一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法，
[0012]所述方法包括：
[0013]以钴配位吡啶化合物作为催化材料，以二异丁烯和甲醇为原料在一氧化碳气氛下
进行反应，一步反应制备得到异壬酸甲酯
。
[0014]作为优选，
[0015]所述二异丁烯和甲醇反应过程中控制温度为
130
～
150℃
，反应时长为8～
10h。
[0016]作为优选，
[0017]所述二异丁烯和甲醇的质量比控制为1：
(0.1
～
0.5)。
[0018]作为优选，
[0019]所述一氧化碳气氛控制一氧化碳压力为3～
4MPa
，最优选为
4MPa。
[0020]作为优选，
[0021]所述钴配位吡啶化合物用量为二异丁烯质量的
0.5
～
5.0wt
％
。
[0022]作为优选，
[0023]所述钴配位吡啶化合物为钴离子配合的三嗪基吡啶多孔聚合物；
[0024]所述三嗪基吡啶多孔聚合物由三聚氯氰和含有双官能度的吡啶底物以摩尔比1：
(3
～
6)
的比例进行缩聚制备
。
[0025]作为优选，
[0026]所述含有双官能度的吡啶底物为2，6‑
吡啶二甲醇和
/
或2，6‑
二氨基吡啶和
/
或3，5‑
二氨基吡啶和
/
或
5,5'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
联吡啶中的一种或几种
。
[0027]对于本专利技术技术方案而言，主要是选用合适的催化剂以实现二异丁烯为主体向异壬酸甲酯的催化转化
。
[0028]而在本专利技术技术方案中，所用的钴配位三嗪基吡啶多孔聚合物催化剂是固体物质，反应物与产物均为液相，钴配位三嗪基吡啶多孔聚合物在此反应中作为非均相催化剂，反应物在催化剂表面的存在一些能吸附反应物分子的特别活跃中心，反应物在催化剂表面的活跃中心形成不稳定的中间化合物，降低了原反应的活化能，使反应产生新路径，从而加速反应进行速度，因此催化剂三嗪基吡啶被做成细颗粒多孔结构
。
[0029]经研究人员试验，钴配位三嗪基吡啶多孔聚合物催化反应循环过程，经过一个氢化金属络合物的中间活性物种，在催化剂表面形成活跃中心，然后它与烯形成金属络合物，一氧化碳插入
M
‑
C
中，
OH
‑
和
/
或
ROH
进攻金属络合物形成酸的同时恢复了钴配位三嗪基吡啶活性物种，完成一个催化循环过程
。
[0030]金属有机化合物在催化烯烃转化如烯氢化
、
烯烃聚合
、
烯烃化氨化
、
烯烃氢化硅化和以一氧化碳为碳资源的氢甲酯化等反应中具有良好的催化活性，第
VIB
族元素中的的钴
、
铑
、
钌
、
铱
、
铂
、
铁
、
钯等金属的氢甲化合物对传统的氢甲酯化反应都有催化作用
。
其中铑的活性最高，用钯的氢甲酯化合物作烯烃催化剂的研究则较少，这是因为钯的加氢活性较高，有大量烯烃被加氢成烷烃的缘故，研究人员尝试以钴为中心金属原子，通过改变催化剂的配体，希望找到一种活性更好
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法，其特征在于，所述方法包括：以钴配位吡啶化合物作为催化材料，以二异丁烯和甲醇为原料在一氧化碳气氛下进行反应，一步反应制备得到异壬酸甲酯
。2.
根据权利要求1所述的一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法，其特征在于，所述二异丁烯和甲醇反应过程中控制温度为
130
～
160℃
，反应时长为8～
12h。3.
根据权利要求1或2所述的一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法，其特征在于，所述二异丁烯和甲醇的质量比控制为1：
(0.1
～
0.5)。4.
根据权利要求1所述的一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法，其特征在于，所述一氧化碳气氛控制一氧化碳压力为3～
4MPa。5.
根据权利要求1所述的一种二异丁烯合成异壬酸甲酯的方法，其特征在于，所述钴配位吡啶化合物用...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞海舰，周嘉豪，伍志方，
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：