用于由异丁醇制备二丁基醚的方法技术

本发明专利技术涉及使用离子液体由异丁醇来制备二丁基醚的方法。

Process for preparing two butyl ether from isobutyl alcohol

The present invention relates to a method for preparing two butyl ethers from isobutyl alcohol using ionic liquids.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由异丁醇制备二丁基醚的方法。
技术介绍
醚诸如二丁基醚可用作溶剂以及柴油十六烷值增强剂。参见例如Kotrba的 Ahead of the Curve (Ethanol Producer Magazine, 2005年11月)禾口 WO 01/18154，其 中公开了包含二丁基醚的柴油配方实例。 由醇制备醚的方法，诸如由丁醇制备二丁基醚的方法是已知的，并且概述于Kara 等人的Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology第五片反第10巻第5. 3章第 567-583页中。所述反应一般通过用硫酸将醇脱水进行，或通过在高温下，在氯化铁、硫酸 铜、二氧化硅或硅铝土上催化脱水来进行。Bringue等人[J. Catalysis (2006) 244 :33-42] 公开了用作l-戊醇至二正戊基醚脱水反应催化剂的热稳定性离子交换树脂。W0 07/38360 公开了在离子液体存在下制备聚三亚甲基醚二醇的方法。 然而仍需要具有商业优势的方法来从醇制备醚。 专利技术概述 本文所公开的专利技术包括由醇制备二烷基醚诸如二丁基醚的方法、该方法的用途、 以及由该方法获得和可获得的产物。 本文在一个或多个具体实施方案的上下文中描述了本专利技术的某些方法的特征，所 述实施方案结合了各种此类特征。然而本专利技术的范围不限于任何具体实施方案中的单独某 几个特征的描述，并且本专利技术还包括(1)少于任何所述实施方案的所有特征的次组合，所 述次组合的特征在于不存在形成次组合所省略的特征；(2)每一个特征独立地被包括在任 何所述实施方案的组合中；和(3)通过任选可与本文其他处公开的其他特征一起，仅将两 个或更多个所述实施方案中的选定的特征归类而形成的其他特征的组合。本文方法中的一 些具体实施方案如下所示 在本文所公开的方法中，在反应混合物中制备二丁基醚，制备方式如下(a)在至 少一种离子液体的存在下，使异丁醇与至少一种均相酸催化剂接触，以形成(i)包含二丁 基醚的反应混合物的二丁基醚相，和(ii)反应混合物的离子液体相；以及(b)将反应混合 物的二丁基醚相从反应混合物的离子液体相中分离，以回收二丁基醚产物；其中离子液体 由下式结构表示 4<formula>formula see original document page 5</formula> 其中 在阳离子中，Z为-(CH上-，其中n为2至12的整数；并且R2、R3和R4各自独立地 选自H、 -CH3、 -CH2CH3JP C3-C6直链或支链一价烷基；并且 A—为阴离子，该阴离子选自[CH30S03]—、 [C2H50S03]—、 [CF3S03]—、 [HCF2CF2S03]—、 [CF3HFCCF2S0J—、 [HCC1FCF2S0J—、 [ (CF3S02) 2N] — 、 [ (CF3CF2S02) 2N] — 、 [CF30CFHCF2S03]—、 [CF3CF20CFHCF2S03]—、 [CF3CFH0CF2CF2S03] — 、 [CF2HCF20CF2CF2S03] — 、 [CF2ICF20CF2CF2S03]—、 [CF3CF20CF2CF2S03] — 、 [ (CF2HCF2S02) 2N]—、和[(CF3CFHCF2S02) 2N]—。 由本文方法制备的醚诸如二烷基醚可用作溶剂、增塑剂，并且可用作运输燃料诸如汽油、柴油和喷气燃料中的添加剂。 专利技术详述 本文公开了在至少一种离子液体和至少一种酸催化剂存在下制备二烷基醚的方 法。当使用均相酸催化剂时，这些方法在以下方面提供优势产物二烷基醚能够以产物相形 式从包含离子液体和酸催化剂的离子液体相中分离而得到回收。 在本文方法的描述中，对于说明书不同部分中所采用的某些术语，提供下列定义 结构烷烃或烷烃化合物为具有通式CnH2n+2的饱和烃，并且可以为直链、支链或环 状化合物。烯烃或烯烃化合物为包含一个或多个碳_碳双键的不饱和烃，并且可以为直 链、支链或环状化合物。烷氧基为经由氧原子键合的直链或支链烷基。烷基为通过从任何碳原子上移除一个氢原子而由烷烃衍生的一价基 团-CnH加屮其中n二 1。烷基可以为C「C2。直链、支链或环状烷基。适宜的烷基的实例包括 甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、正辛基、三甲基戊基、 和环辛基。芳烃或芳烃化合物包括苯以及在化学行为方面类似苯的化合物。芳基为其自由价为芳环碳原子的一价基团。所述芳基部分可包含一个或多个芳环，并且可被惰性基团取代，所述惰性基团即其存在不影响反应的基团。适宜的芳基的实例包括苯基、甲基苯基、乙基苯基、正丙基苯基、正丁基苯基、叔丁基苯基、联苯基、萘基和乙基萘基。氟代烷氧基为其中至少一个氢原子被氟原子取代的烷氧基。 氟代烷基为其中至少一个氢原子被氟原子取代的烷基。 卤素为溴、碘、氯或氟原子。 杂烷基为具有一个或多个杂原子的烷基。杂芳基为具有一个或多个杂原子的芳基。杂原子为基团结构中不是碳的原子。 当涉及烷烃、烯烃、烷氧基、烷基、芳基、氟代烷氧基、氟代烷基、杂烷基、杂芳基、全氟烷氧基或全氟烷基或部分时，任选被至少一个单元取代，所述单元选自是指所述基团或部分的碳链上的一个或多个氢可独立地被一个或多个所述取代基单元取代。例如，任选被取代的_C2H5基团或部分可以是并且不限于-CF2CF3、-CH2CH20H或-CF2CF2I，其中取代基由F、I和OH组成。全氟烷氧基为其中所有氢原子均被氟原子取代的烷氧基。全氟烷基为其中所有氢原子均被氟原子取代的烷基。 在本文所公开的方法中，在反应混合物中制备二丁基醚，制备方式如下(a)在至少一种离子液体的存在下，使异丁醇与至少一种均相酸催化剂接触，以形成(i)包含二丁基醚的反应混合物的二丁基醚相，和(ii)反应混合物的离子液体相；以及(b)将反应混合物的二丁基醚相从反应混合物的离子液体相中分离，以回收二丁基醚产物；其中离子液体由下式结构表示 其中 在阳离子中，Z为-(CH上-，其中n为2至12的整数；并且R2、R3和R4各自独立地选自H、 -CH3、 -CH2CH3JP C3-C6直链或支链一价烷基；并且 A—为阴离子，该阴离子选自[CH30S03]—、 [C2H50S03]—、 [CF3S03]—、 [HCF2CF2S03]—、[CF3HFCCF2S0J—、 [HCC1FCF2S0J—、 [ (CF3S02) 2N] — 、 [ (CF3CF2S02) 2N] — 、 [CF3OCFHCF2S03]—、[CF3CF2OCFHCF2S03]—、 [CF3CFHOCF2CF2S03] — 、 [CF2HCF2OCF2CF2S03] — 、 [CF2ICF2OCF2CF2S03]—、[CF3CF2OCF2CF2S03] — 、 [ (CF2HCF2S02) 2N]—、和[(CF3CFHCF2S02) 2N]—。 离子液体是在室温(约25°C )下为液体的有机化合物。它们不同于大多数的盐，因为它们具有非常低的熔点，它们在宽温度范围内趋于为液体，并且已显示具有高的热容。离子液体基本上不具有蒸汽压，并且它们可以是中性、酸性或碱性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在反应混合物中制备二丁基醚的方法，所述方法包括（ａ）在至少一种离子液体的存在下使异丁醇与至少一种均相酸催化剂接触以形成（ｉ）包含二丁基醚的所述反应混合物的二丁基醚相，和（ｉｉ）所述反应混合物的离子液体相；以及（ｂ）将所述反应混合物的二丁基醚相与所述反应混合物的离子液体相分离，以回收二丁基醚产物；其中离子液体由下式结构表示：　　＊＊＊　　其中：　　在阳离子中，Ｚ为－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－，其中ｎ为２至１２的整数；并且Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］各自独立地选自Ｈ、－ＣＨ↓［３］、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［３］、和Ｃ↓［３］－Ｃ↓［６］直链或支链一价烷基；并且　　Ａ↑［－］为阴离子，所述阴离子选自［ＣＨ↓［３］ＯＳＯ↓［３］］↑［－］、［Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］ＯＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［３］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＨＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［３］ＨＦＣＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＨＣＣｌＦＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［（ＣＦ↓［３］ＳＯ↓［２］）↓［２］Ｎ］↑［－］、［（ＣＦ↓［３］ＣＦ↓［２］ＳＯ↓［２］）↓［２］Ｎ］↑［－］、［ＣＦ↓［３］ＯＣＦＨＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［３］ＣＦ↓［２］ＯＣＦＨＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［３］ＣＦＨＯＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［２］ＨＣＦ↓［２］ＯＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［２］ＩＣＦ↓［２］ＯＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［ＣＦ↓［３］ＣＦ↓［２］ＯＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］ＳＯ↓［３］］↑［－］、［（ＣＦ↓［２］ＨＣＦ↓［２］ＳＯ↓［２］）↓［２］Ｎ］↑［－］、和［（ＣＦ↓［３］ＣＦＨＣＦ↓［２］ＳＯ↓［２］）↓［２］Ｎ］↑［－］。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-5 60/970112用于在反应混合物中制备二丁基醚的方法，所述方法包括(a)在至少一种离子液体的存在下使异丁醇与至少一种均相酸催化剂接触以形成(i)包含二丁基醚的所述反应混合物的二丁基醚相，和(ii)所述反应混合物的离子液体相；以及(b)将所述反应混合物的二丁基醚相与所述反应混合物的离子液体相分离，以回收二丁基醚产物；其中离子液体由下式结构表示其中在阳离子中，Z为-(CH2)n-，其中n为2至12的整数；并且R2、R3和R4各自独立地选自H、-CH3、-CH2CH3、和C3-C6直链或支链一价烷基；并且A-为阴离子，所述阴离子选自[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3CF2SO2)2N]-、[CF3OCFHCF2SO3]-、[CF3CF2OCFHCF2SO3]-、[CF3CFHOCF2CF2SO3]-、[CF2HCF2OCF2CF2SO3]-、[CF2ICF2OCF2CF2SO3]-、[CF3CF2OCF2CF2SO3]-、[(CF2HCF2SO2)2N]-、和[(CF3CFHCF2SO2)2N]-。FPA00001039860400011.tif2. 权利要求1的方法，其中均相酸催化剂为pKa小于约4的均相酸催化剂。3. 权利要求l的方法，其中所述反应混合物包含离子液体，所述离子液体的含量相对于所述反应混合物中所含的异丁醇的重量按重量计为约O. 1%或更大，但是为约25%或更低。4. 权利要求l的方法，其中均相酸催化剂选自无机酸、有机磺酸、杂多酸、氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA哈梅，MB达亚莫雷，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]