羧酸酐和环氧烷烃一步法催化合成聚氧烷烯双羧酸酯的方法，属于有机化合物合成技术领域。本发明专利技术以羧酸酐和环氧烷烃为原料，应用Ａｌ－Ｍｇ基无机复合催化剂一步法嵌入式催化合成聚氧烷烯双羧酸酯，羧酸酐和环氧烷烃的配比视产品用途而定，铝－镁基无机复合催化剂的用量为原料总量的０．５％－２％。聚氧烷烯双羧酸酯是一种重要的精细化工原料，被广泛应用于香料、聚酯、染料、医药等行业。应用本发明专利技术可以方便地得到聚氧烷烯双羧酸酯，所得产物分布窄，所含杂质少、纯度高，后处理简便，降低了成本。整个合成过程几乎是零三废排放，充分体现了绿色化学的理念。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以羧酸酐和环氧烷烃为原料，在铝-镁基无机复合催化剂的作用下经嵌入式烷氧基化反应一步合成聚氧烷烯双羧酸酯的方法，属于有机化合物合成
技术介绍
传统上认为以环氧烷烃为原料的烷氧基化反应只能在含活泼氢的原料(如醇、酚、胺等)上进行；而由于羧酸酐结构中不含有活泼氢，因而不能直接进行烷氧基化反应。目前合成聚氧烷烯双羧酸酯所采用的方法是用羧酸和相应的聚二醇反应，反应中常用硫酸、对甲苯磺酸等作为催化剂。此种方法很容易发生副反应，原料消耗高，产品有异味、颜色深，后处理产生废水量大，而且设备腐蚀严重。但是以羧酸酯为原料，应用镁-铝催化剂经嵌入式烷氧基化反应可以一步合成一类用途广泛、附加值高、可以用于各个工业领域双封端烷氧基化羧酸烷酯醚。羧酸酐和羧酸酯含有部分相同的结构，本专利技术将一类铝-镁基无机复合物催化剂应用于催化羧酸酐和环氧烷烃的反应，从而提供了一种一步合成聚氧烷烯双羧酸酯的方法。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种以羧酸酐为起始剂的经烷氧基化一步催化合成聚氧烷烯双羧酸酯的方法，应用本专利技术可以方便地得到聚氧烷烯双羧酸酯。本专利技术的技术方案应用Al-Mg基无机复合催化剂于一步法嵌入式催化合成聚氧烷烯双羧酸酯，其反应式如下 以羧酸酐和环氧烷烃为原料，羧酸酐和环氧烷烃的配比视产品用途而定，铝-镁基无机复合催化剂的用量为原料总量的0.5％-2％，将羧酸酐和铝-镁基无机复合催化剂加入压热釜中，加上釜盖，均匀旋紧螺栓，将环氧烷烃计量罐与压热釜连接，搅拌下于40-80℃抽真空5-10min以脱除反应体系的低沸点物质，再用氮气置换残余空气3次，在设定釜温下通入环氧烷烃并保持体系压力0.3-0.4MPa直到加完所需环氧烷烃，继续反应30-60min，冷却，卸压，移出产品。R，R′为C1-C39的饱和或不饱和、直链或支链、单碳或混合碳的烃基；AO为环氧烷烃，包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丁烷中的一种或几种组分组成的混合物。方法中所使用的一类铝-镁基无机复合物催化剂是由铝氧化物和/或铝盐、加上镁氧化物和/或镁盐、再加上另外一种或一种以上的金属(第VIII族元素)氧化物和/或金属盐为原料通过如下步骤所得；配比为铝∶镁∶VIII族金属原料(摩尔比)为1∶0.1-12∶0-1，将一定摩尔比的上述原料混合碾磨后加入到一定量的去离子水中充分分散，使得原料的总摩尔浓度为0.1-0.4mol/L，然后搅拌下加入0.1-0.12mol氢氧化钠和0.02mol的碳酸钠，升温到50-70℃继续搅拌36-48小时，过滤后沉淀物在烘箱中干燥至不再失重为止。本专利技术的有益效果聚氧烷烯双羧酸酯是一种重要的精细化工原料，被广泛应用于香料、聚酯、染料、医药等行业。应用本专利技术可以方便地得到聚氧烷烯双羧酸酯，所得产物分布窄，后处理简便，降低了成本。整个合成过程几乎是零三废排放，充分体现了绿色化学的理念。本专利技术中所使用的催化剂的组成和制备温度具有很大的操作弹性；此外，无机复合催化剂在制备过程中未引入其它有机杂质，在完成催化反应后可以经简单过滤除去，因此终产物所含杂质少、纯度高。具体实施例方式实施例1 铝-镁基无机复合催化剂1的制备将0.01mol硝酸铝、0.005mol磷酸镁与0.1mol氧化镁混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.1mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至50℃继续搅拌36小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例2铝-镁基无机复合催化剂1的制备将0.01mol硝酸铝、0.02mol氯化铝、0.07mol硫酸镁、0.105mol氧化镁、0.005mol碳酸铁与0.0lmol磷酸铁混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.11mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至50℃继续搅拌36小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例3 铝-镁基无机复合催化剂2的制备将0.05mol硝酸铝、0.1mol硫酸铝、0.013mol硝酸镁、0.005mol氯化镁、0.05mol碳酸铁、0.05mol磷酸铁与0.05mol氧化铁混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.1mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至55℃继续搅拌42小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例4 铝-镁基无机复合催化剂3的制备将0.01mol磷酸铝、0.01mol氧化铝、0.1mol硫酸镁、0.13mol碳酸镁、0.001mol氯化镍、混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.12mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至65℃继续搅拌40小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例5 铝-镁基无机复合催化剂4的制备将0.02mol硝酸铝、0.02mol氯化铝、0.12mol硫酸镁、0.115mol磷酸镁、0.01mol硫酸镍和0.01mol氧化镍混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.1mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至60℃继续搅拌46小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例6 铝-镁基无机复合催化剂5的制备将0.015mol硝酸铝、0.02mol硫酸铝、0.1mol氯化镁、0.05mol碳酸镁、0.05mol氧化镁、0.003mol氯化铁、0.006mol磷酸铁、0.005mol硫酸镍和0.004mol氧化镍混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.1mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至70℃继续搅拌48小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例7 铝-镁基无机复合催化剂6的制备将0.1mol碳酸铝、0.06mol氯化铝、0.0lmol硫酸镁、0.006mol硝酸镁、0.02mol氯化镍、0.05mol磷酸镍、0.04mol碳酸铁、0.04mol氧化铁混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.11mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至55℃继续搅拌40小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例8 铝-镁基无机复合催化剂7的制备将0.015mol磷酸铝、0.01mol氧化铝、0.14mol硝酸镁、0.16mol氯化镁、0.001硝酸镍和0.005mol氯化铁混合碾磨后加入1000ml去离子水中充分分散，搅拌下加入0.1mol氢氧化钠和0.02mol碳酸钠，升温至65℃继续搅拌38小时。过滤后在高于120℃的烘箱中干燥至不再失重为止，备用。实施例9 铝-镁基无机复合催化剂催化聚氧乙烯(1)二乙酸酯CH3COOCH2CH2OCOCH3的合成将120.0g乙酸酐和1.0g铝-镁基无机复合催化剂加入0.5L压热釜中。加上釜盖，均匀旋紧螺栓。将环氧乙烷计量罐与压热釜连接。搅拌下于40℃抽真空使残压为保持3333.3Pa下5min以脱除反应体系的低沸点物质，再用氮气置换残余空气3次。待釜温上升到130-135℃保持体系压力0.3-0.4MPa通入52g环氧乙烷。反应时间约1h。继续反应30-60min，冷却，卸压，移出产品。实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种羧酸酐和环氧烷烃一步法催化合成聚氧烷烯双羧酸酯的方法，其特征是以羧酸酐和环氧烷烃为原料，在铝－镁基无机复合催化剂的作用下经嵌入式烷氧基化反应一步合成聚氧烷烯双羧酸酯，反应式如下：＊＊＊以羧酸酐和环氧烷烃为原料，羧酸酐和环 氧烷烃的配比视产品用途而定，铝－镁基无机复合催化剂的用量为原料总量的０．５％－２％，将羧酸酐和铝－镁基无机复合催化剂加入压热釜中，加上釜盖，均匀旋紧螺栓，将环氧烷烃计量罐与压热釜连接，搅拌下于４０－８０℃抽真空５－１０ｍｉｎ以脱除反应体系的低沸点物质，再用氮气置换残余空气３次，在设定釜温下通入环氧烷烃并保持体系压力０．３－０．４ＭＰａ直到加完所需环氧烷烃，继续反应３０－６０ｍｉｎ，冷却，卸压，移出产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方云，夏咏梅，吉峙润，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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