用于由２－丁醇来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２－丁醇来制备二丁基醚的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由2- 丁醇来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燃料十六烷值增强剂。参见例如Kotrba的 "Ahead of the Curve" (Ethanol Producer Magazine, 2005年11月)禾口 W0 01/18154，其 中公开了一个包含二丁基醚的柴油燃料制剂的实例。 由醇来制备醚的方法，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 ChemicalTechnology第五片反第10巻第5. 3 章第567至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。 然而仍然需要具有商业优势的方法来由醇制备醚。 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、 以及由此方法获得的和可获得的产物。 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)每一个独立包括在任何所述实 施方案的组合中的特征；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 本文方法的一个此类实施方案提供了用于在反应混合物中制备二丁基醚的方法， 该方法包括(a)在至少一种离子液体的存在下使2-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与反应混合物的离子液体相分离，以回收二丁基醚产 物；其中离子液体由如下所示的式Z+A—的结构表示。 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、柴油燃料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6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"是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得到的衍生自烷烃的一价基 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，即，其存在不影响反应的基团。适宜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"为基团结构中不同于碳的原子。 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基团或部分可非限制性地为_CF2CF3、 -CH2CH20H或_CF2CF2I，其中取代基由 F、I和0H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，其制备方式如下(a)在 至少一种离子液体的存在下使2-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 物的二丁基醚相与反应混合物的离子液体相分离，以回收二丁基醚产物；其中离子液体一 般由如下所示的式Z+A—描述。 在式Z+A—的离子液体中，Z+为阳离子，所述阳离子选自 <formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original document page 9</formula> 辚 铵 其中R1、 R2、 R3、 R4、 R5和R6独立地选自: (i)H (ii)卣素 (iii)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的单元取代的_CH3、_C2H5或 CfC^，优选C3_C2。直链、支链或环状烷烃或烯烃； (iv)包含一至三个选自0、 N、 Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 OH、 NH2和SH的单元取代的_CH3、 _C2H5或CfC^，优选C3_C2。直链、支链或环状烷烃或 烯烃； (v)C6_C25未取代的芳基，或具有一至三个独立选自0、 N、 Si和S的杂原子的未取 代的杂芳基；禾口 (vi)Ce-C^取代的芳基，或具有一至三个独立选自0、N、Si和S的杂原子的取代的 杂芳基；并且其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个取代基，所述取代基独立 选自 (1)任选被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的单元取代的_CH3、 _C2H5或 C3_C25，优选C3-C2。直链、支链或环状烷烃或烯烃， (2) OH， (3)NH2，禾口 (4) SH ; R7、 R8、 R9和R1。独立地选自 (vii)任选被至少一个选自Cl、Br、F、I、OH、NH2和SH的单元取代的_CH3、_C2H5或 CfC^，优选C3_C2。直链、支链或环状烷烃或烯烃； (viii)包含一至三个选自0、N、Si和S的杂原子并且任选被至少一个选自Cl、Br、 F、 I、 OH、 NH2和SH的单元取代的_CH3、 _C2H5或CfC^，优选C3_C2。直链、支链或环状烷烃或 烯烃； (xi)C6-C25未取代的芳基，或具有一至三个独立选自0、N、Si和S的杂原子的C3-C2s 未取代的杂芳基；禾口 (x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２－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）使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：Ｚ↑［＋］Ａ↑［－］，其中Ｚ↑［＋］为阳离子，所述阳离子选自：　　吡啶鎓　＊＊＊　哒嗪鎓　＊＊＊　　嘧啶鎓　＊＊＊　吡嗪鎓　＊＊＊　　咪唑鎓　＊＊＊　吡并且其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个取代基，所述取代基独立选自：　　（１）任选被至少一个选自Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ↓［２］和ＳＨ的单元取代的－ＣＨ↓［３］、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］或Ｃ↓［３］－Ｃ↓［２５］直链、支链或环状烷烃或烯烃，　　（２）ＯＨ，　　（３）ＮＨ↓［２］，和　　（４）ＳＨ；　　其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］、Ｒ↑［７］、Ｒ↑［８］、Ｒ↑［９］和Ｒ↑［１０］中的至少两个可任选地合在一起形成环状的或二环的烷基或烯基；并且　　其中Ａ↑［－］为阴离子，所述阴离子选自Ｒ↑［１１］－ＳＯ↓［３］－和（Ｒ↑［１２］－ＳＯ↓［２］）↓［２］Ｎ↑［－］；其中Ｒ↑［１１］和Ｒ↑［１２］独立地选自：　　（ａ）任选被至少一个选自Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ↓［２］和ＳＨ的单元取代的－ＣＨ↓［３］、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］或Ｃ↓［３］－Ｃ↓［２５］直链、支链或环状烷烃或烯烃；　　（ｂ）包含一至三个选自Ｏ、Ｎ、Ｓｉ和Ｓ的杂原子并且任选被至少一个选自Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ↓［２］和ＳＨ的单元取代的－ＣＨ↓［３］、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］或Ｃ↓［３］－Ｃ↓［２５］直链、支链或环状烷烃或烯烃；　　（ｃ）Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２５］未取代的芳基，或具有一至三个独立选自Ｏ、Ｎ、Ｓｉ和Ｓ的杂原子的未取代的杂芳基；和　　（ｄ）Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２５］取代的芳基，或具有一至三个独立选自Ｏ、Ｎ、Ｓｉ和Ｓ的杂原子的取代的杂芳基；并且其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个取代基，所述取代基独立选自：　　（１）任选被至少一个选自Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆ、Ｉ、ＯＨ、ＮＨ↓［２］和ＳＨ的单元取代的－ＣＨ↓［３］、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］或Ｃ↓［３］－Ｃ↓［２５］直链、支链或环状烷烃或烯烃，　　（２）ＯＨ，　　（３）ＮＨ↓...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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