一种油酸甲酯环氧化的方法技术

一种油酸甲酯环氧化的方法是将油酸甲酯加入到反应器中，加入催化剂和有机溶剂，加热到所需的反应温度５０～７０℃，并保持该温度恒定，滴加浓度为３０ｗｔ％过氧化氢，过氧化氢的质量与油酸甲酯质量比为１～２∶１，并使过氧化氢在２～２．５小时内滴完，滴加完毕后再继续保温２～６小时，其中有机溶剂与油酸甲酯的质量比是２．０～５．０∶１，催化剂的质量与油酸甲酯的质量比是５～２５∶１０００；将反应后的混合液放在５～１０℃的环境中放置３～５小时，这时催化剂会缓慢析出，将混合液过滤以除去催化剂；将滤液静置分层，将有机层减压蒸馏除去有机溶剂，得到的产物即为环氧油酸甲酯。本发明专利技术具有后处理容易，对环境无污染，转化率和选择性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术涉及一种将油酸甲酯进行环氧化的方法。
技术介绍
油酸甲酯是一种非常有潜力的矿物润滑油替代产品，但油酸甲酯中含有大量双 键，导致其氧化稳定性差，难以达到常规润滑油的性能标准。将油酸甲酯进行环氧化，可以 极大的降低其碘价，得到的环氧化油酸甲酯具有较高的氧化稳定性和较好的润滑性能，能 够达到润滑油的性能标准。另外，环氧化油酸甲酯是世界上承认的无毒增塑剂，它具有优良 的热稳定性和光稳定性，并具有良好的增塑耐久性，是一种非常重要的工业助剂。对油脂的双键进行环氧化反应主要有三种方法1、采用有机过氧酸及其衍生物的环氧化法在油脂中直接加入有机过氧酸或其衍生物，可使分子链中的双键打开，发生环氧 化反应。常用的有机过氧酸为过氧甲酸、过氧乙酸、单过氧邻苯二甲酸、间氯代过氧化苯甲 酸等，也可用过氧化二乙基甲酮，过氧化月桂酸甘油酯等作氧化剂。该工艺有许多缺点① 有机过氧酸不稳定，易爆炸；②残存有机酸和有机过氧酸必须用大量水洗去，后处理困难； ③易发生开环反应；④未反应物料难以回用；⑤对环境污染严重。2、原位环氧化法鉴于有机过氧酸存在稳定性差且有安全隐患的弊端，人们又开发了生成过氧酸与 环氧化反应同步进行的反应工艺，称为原位环氧化法。如CN1043338给出的方法，此种方法 较上一种方法安全，但同样存在后处理困难、易发生开环反应、未反应物料难以回用、对环 境污染严重等问题。3、过渡金属催化下的环氧化反应在催化剂作用下，过氧化氢可使双键打开进行环氧化。这种反应工艺避免了使用 腐蚀性的酸类化合物，且不易发生开环反应。反应所用催化剂主要是过渡金属盐或其络合 物，代表性的有含钼催化剂、含铈催化剂、含钨催化剂等。此外，还可用S、N、P等元素的含 氧化合物作催化剂。CN101234354给出了一些催化剂的合成方法，CN101045717通过采用以 含1 10个碳原子的链烯烃、环烯烃或芳香族烯烃和过氧化氢水溶液为原料，以磷钨杂多 酸季铵盐为催化剂进行了环氧化反应，取得了较好的效果。但将杂多酸季铵盐应用于油酸 甲酯的环氧化反应的研究，目前未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种后处理容易，对环境无污染，转化率和选择性高的油酸甲酯环 氧化的方法。本专利技术如下本专利技术所述的环氧化方法如下(1)将油酸甲酯加入到反应器中，加入催化剂和有机溶剂，加热到所需的反应温度50 70°C，并保持该温度恒定，滴加浓度为30wt%过氧化氢，过氧化氢的质量与油酸甲酯 质量比为1 2 1，并使过氧化氢在2 2. 5小时内滴完，滴加完毕后再继续保温2 6 小时，其中有机溶剂与油酸甲酯的质量比是2.0 5.0 1，催化剂的质量与油酸甲酯的质 量比是5 25 1000 ；(2)将反应后的混合液放在5 10°C的环境中放置3 5小时，这时催化剂会缓 慢析出，将混合液过滤以除去催化剂；(3)将滤液静置分层，将有机层减压蒸馏除去有机溶剂，得到的产物即为环氧油酸 甲酯。所述的有机溶剂是四氢呋喃、氯仿、1，2_ 二氯乙烷、乙腈、甲苯、环己烷或二氯甲焼。催化剂为杂多酸双十八烷基二甲基铵盐，如 3 · PW12O40或 [(C18H37)2N(CH3)2J3 · PMo12O400催化剂并且由如下方法制备的(1)将杂多酸和双十八烷基二甲基氯化铵((C18H37)2N(CH3)2Cl)分别溶于水中，然 后在室温下将杂多酸水溶液滴加到双十八烷基二甲基氯化铵的水溶液中，室温下搅拌4 5小时；(2)将反应后的混浊液进行真空抽滤，将滤饼用水洗涤3 4次，再用乙醚洗涤 3 4次，真空干燥20 25小时，即可得到杂多酸双十八烷基二甲基铵盐。所述的杂多酸是具有Keggin结构的磷钨杂多酸(H3O4OPW12)和具有Keggin结构的 磷钼杂多酸(H3O4tlPMo12)。杂多酸与双十八烷基三甲基氯化铵的摩尔比为1 3 3. 5。本专利技术具有反应条件温和、反应时间短、转化率和选择性高、反应后催化剂易回 收、有机溶剂可重复使用、绿色环保的优点。具体实施例方式实施例1、将5. OOg磷钨杂多酸(H3O4tlPW12)和3. 05g双十八烷基二甲基氯化 铵((C18H37)2N(CH3)2Cl)分别溶于水中(摩尔比为1 3)，然后在室温下将杂多酸水溶 液缓慢滴加到双十八烷基二甲基氯化铵的水溶液中，室温下搅拌4小时。将反应后的混 浊液进行真空抽滤，将滤饼用水洗涤3次，再用乙醚洗涤3次，真空干燥20小时，即得到 3· PW12O40。将20g油酸甲酯加入到反应器中，加入0.5g磷钨酸-1821和60g 1，2_ 二氯乙烷， 加热到70°C并保持该温度恒定，缓慢滴加40mL过氧化氢(30wt% )，使过氧化氢在2. 5小 时内滴完，滴加完毕后再继续保温2小时。将反应后的混合液放在10°C的环境中放置3小 时，这时催化剂会缓慢析出，将混合液过滤以除去催化剂。将滤液静置分层，将有机层减压 蒸馏除去有机溶剂，得到的产物即为环氧油酸甲酯。经测定，双键转化率为94. 4%，环氧化 选择性为78.8%。实施例4、将5. OOg磷钨杂多酸(H3O4tlPW12)和3. 05g双十八烷基二甲基氯化 铵((C18H37)2N(CH3)2Cl)分别溶于水中(摩尔比为1 3)，然后在室温下将杂多酸水溶 液缓慢滴加到双十八烷基二甲基氯化铵的水溶液中，室温下搅拌5小时。将反应后的混 浊液进行真空抽滤，将滤饼用水洗涤3次，再用乙醚洗涤4次，真空干燥22小时，即得到 3· PW12O40。将30g油酸甲酯加入到反应器中，加入0.3g磷钨酸-1821和40g乙腈，加热到 70°C并保持该温度恒定，缓慢滴加40mL过氧化氢(30wt% )，使过氧化氢在2小时内滴完， 滴加完毕后再继续保温4小时。将反应后的混合液放在8°C的环境中放置3小时，这时催 化剂会缓慢析出，将混合液过滤以除去催化剂。将滤液静置分层，将有机层减压蒸馏除去 有机溶剂，得到的产物即为环氧油酸甲酯。经测定，双键转化率为93. 9%，环氧化选择性为 78. 5%。实施例5、将5. OOg磷钼杂多酸(H3O4tlPMo12)和3. 86g双十八烷基二甲基氯化铵 ((C18H37)2N(CH3)2Cl)分别溶于少量的水中(摩尔比为1 3)，然后在室温下将杂多酸水 溶液缓慢滴加到双十八烷基二甲基氯化铵的水溶液中，室温下搅拌4小时。将反应后的混 浊液进行真空抽滤，将滤饼用水洗涤4次，再用乙醚洗涤3次，真空干燥24小时，即得到 3· PMo12O40。将20g油酸甲酯加入到反应器中，加入0. Ig磷钼酸-1821和70g甲苯，加热到 70°C并保持该温度恒定，缓慢滴加30mL过氧化氢(30wt% )，使过氧化氢在2. 5小时内滴 完，滴加完毕后再继续保温4小时。将反应后的混合液放在7°C的环境中放置3小时，这时催化剂会缓慢析出，将混合液过滤以除去催化剂。将滤液静置分层，将有机层减压蒸馏除去 有机溶剂，得到的产物即为环氧油酸甲酯。经测定，双键转化率为76. 1%，环氧化选择性为 48. 2%。实施例6、将5. OOg磷钼杂多酸(H3O4tlPMo12)和4. 12g双十八烷基二甲基氯化铵 ((C18H37)2N(CH3)2Cl)分别溶于少量的水中(摩尔比为1 3. 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油酸甲酯环氧化的方法，其特征在于包括如下步骤：　　（１）将油酸甲酯加入到反应器中，加入催化剂和有机溶剂，加热到所需的反应温度５０～７０℃，并保持该温度恒定，滴加浓度为３０ｗｔ％过氧化氢，过氧化氢的质量与油酸甲酯质量比为１～２∶１，并使过氧化氢在２～２．５小时内滴完，滴加完毕后再继续保温２～６小时，其中有机溶剂与油酸甲酯的质量比是２．０～５．０∶１，催化剂的质量与油酸甲酯的质量比是５～２５∶１０００；　　（２）将反应后的混合液放在５～１０℃的环境中放置３～５小时，这时催化剂会缓慢析出，将混合液过滤以除去催化剂；　　（３）将滤液静置分层，将有机层减压蒸馏除去有机溶剂，得到的产物即为环氧油酸甲酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康保安，周喜阳，武华萍，杨卉艳，孙晋源，
申请(专利权)人：中国日用化学工业研究院，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]