一种环氧环己烷水解合成1,2-环己二醇的新工艺制造技术

技术编号:8044362 阅读:210 留言:0更新日期:2012-12-06 00:18
本发明专利技术涉及一种环氧环己烷水解合成1,2-环己二醇的新工艺,其特征在于:将一定量的环氧环己烷、水加入反应容器中,加入固体酸催化剂,其中,反应过程中需要加热和搅拌,反应结束后经过滤、蒸馏即可得到产物1,2-环己二醇。本发明专利技术使用的固体酸催化剂不腐蚀设备且可以多次重复使用,避免使用了各种有机溶剂,提高了产物收率,降低了生产的成本,精简了工艺流程,减轻了对环境的危害,是一种绿色的、对环境友好的、易于形成工业规模的合成方法。

【技术实现步骤摘要】
,2-环己二醇的新工艺的制作方法
本专利技术属于环氧化合物水解制备二醇
;尤其涉及,2-环己二醇的新工艺。
技术介绍
1,2-环己二醇是一种非常重要的化工原料,可以制备多种有机中间体,广泛应用于医药、农业、电子行业等多种产业。Criegee 等人(Criegee and Stanger, Ber. , 69, 2753 (1936))首次提出用环氧环己烷水解合成1,2-环己二醇;郑寿平(CN1225918A)等人以硫酸、磷酸、盐酸等为催化齐U,水解环氧环己烷得到1,2-环己二醇,总收率为88. 32%,但是硫酸、磷酸、盐酸等物质不仅对设备的腐蚀性大,而且处理过程中会产生大量的废水。Peyman Salehi (SyntheticCommunications, 2003,17, page3041_3048)等人以硫酸氢镁为催化剂,环氧环己烧在丙酮 水溶液中水解得到1,2-环己二醇,其中收率为95%,这个过程中涉及有机溶剂,后处理过程步骤较多。Shaorong Chen (U. S. Pat. 20040192976A1)等人以 Amberlyst-15 为催化剂,环氧环己烷为原料,水解5个小时之后得到1,2-环己二醇,其中收率大于95%,此过程中反应时间较长。M. Moghadam(Catalysis Communications, 2007,8, page2087_2095)等人以Sniv(tpp) (BF4)2为催化剂,在氰化甲烷水溶液中水解环氧环己烷得到1,2-环己二醇,其中转化率为99%,但是催化剂制备步骤较多,成本较高且后处理麻烦,存在一系列的环境问题。周全(精细与专用化学品,2007,1,?&8617-20)等人以50427打02为催化剂,水解得到1,2-环己二醇收率为 90%。Zhi Wang (J. Org. Chem, 2008, 73, page2270-2274)等人报道环氧环己烷在100°C的水中水解12小时可以得到1,2-环己二醇,其中收率为98%,虽然收率很高,但是反应时间较长、反应温度较高。田红艳(精细石油化工,2009,2,page37-39)等人以聚苯乙烯接枝季铵盐为催化剂,水解环氧环己烷得到1,2-环己二醇,收率在93%左右,在此反应中,催化剂的制备步骤较多且使用了一定的有机溶剂。上述合成方法所使用的催化剂可以分为两类,一类为液体酸,对设备的腐蚀性大且会产生大量的废水;另外一类为固体酸,大多会用一定的有机溶剂,因此后处理步骤比较多,工艺复杂,影响了产物的工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改进现有技术的不足而提供,2-环己二醇的新工艺。本专利技术的技术方案为,2-环己二醇的新工艺,其特征在于采用固体酸催化剂,环氧环己烷和水为反应物,在反应过程中加热搅拌,反应结束后,过滤,蒸馏即得到产物I,2-环己二醇。优选所述的固体酸催化剂为TiO (OH)2、SO42VTiO2-SiO2 或 S042_/Ti02-Al203。优选SO42VTiO2-SiO2 中硅钛摩尔比为 O. 5-2. O ;SO42VTiO2-Al2O3 中铝钛摩尔比为 O. 10-0. 40。本专利技术中的固体酸催化剂TiO(OH)2为市售;SO42VTiO2-SiO2固体酸催化剂通过常规的混合法制备,其制备方法參见合成步骤參考催化学报,2006,11,pagel033-1038 ;其具体步骤为称取纳米TiO2及薄层层析硅胶置于无水こ醇中,磁力搅拌,然后静置、烘干,用稀H2SO4 (0. 5 5mol/L)浸溃样品(10 60分钟),最后烘干且在马弗炉中(350 500で)焙烧(I. 5^3小吋),即可制的SO42YTiO2-SiO2固体酸催化剂。使用的SiO2为薄层层析硅胶,TiO2晶型为锐钦矿型。SO42VTiO2-Al2O3固体酸催化剂通过常规的共沉淀方法制备。其制备方法參见合成步骤參考石油化工,2005,7,page643-647 ;其具体步骤为称取Ti (SO4)2与Al (NO3)3 9H20使之完全溶解于去离子水中,然后用氨水调节PH,沉淀静置、过滤、烘干,用稀H2SO4(0. 5 5mol/L)浸溃样品(10 60分钟),最后烘干且在马弗炉(450 550で)中焙烧(2 4小时),即可制的SO42VTiO2-Al2O3固体酸催化剂。优选固体酸催化剂加入的质量为反应物(环氧环己烷和水)质量的0. 5%-2% ;环氧环己烷与水的体积比为I: (5、)。 优选反应过程中加热温度(反应温度)为50-80°C ;反应时间为0. 5h-l. 5h。有益效果(I)反应时间短,平均收率可以达到97%左右;(2)催化剂成本低廉、制备简单、可重复使用、避免了液体酸造成的对设备腐蚀等问题;(3)反应过程中不使用任何有毒有害的有机溶剤。因此,本专利技术降低了生产的成本,避免了有机溶剂的回收,精简了エ艺流程,减轻了对环境的危害,是ー种新的、对环境友好的、易于形成エ业规模的合成方法。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术做出进ー步的具体说明,但本专利技术不限于这些实施例。SO42VTiO2-SiO2固体酸催化剂制备称取纳米TiO2及薄层层析硅胶置于无水こ醇中,磁力搅拌,然后静置、烘干,用稀H2SO4 (lmol/L)浸溃样品(30分钟),最后烘干且在马弗炉(400°C)中焙烧(2小时),即可制的SO42VTiO2-SiO2固体酸催化剂(合成步骤參考催化学报,2006,11,pagel033-1038)。SO42VTiO2-Al2O3固体酸催化剂制备称取Ti (SO4)2与Al (NO3)3 9H20使之完全溶解于去离子水中,然后用氨水调节PH,沉淀静置、过滤、烘干,用稀H2SO4 (lmol/L)浸溃样品(30分钟),最后烘干且在马弗炉(400°C)中焙烧(2小时),即可制的SO42YTiO2-Al2O3固体酸催化剂(合成步骤參考石油化工,2005, 7,page643-647)。实施例1:100ml的反应瓶中,安装温度计、搅拌器,加入环氧环己烷(7ml),水(49ml),开始搅拌加热至65°C,然后加入TiO(OH)2约I. Ig (2%),控制反应温度为65°C。在此温度下搅拌I. 5小吋。然后冷却至室温,过滤,用气相色谱分析产物,I. 2-环己ニ醇的收率为 96. 72%。实施例2:100ml的反应瓶中,安装温度计、搅拌器,加入环氧环己烷(7ml),水(62ml),开始搅拌加热至65°C,然后加入TiO(OH)2催化剂约I. 38g (2%),控制反应温度为650C。在此温度下搅拌I. 5小吋。然后冷却至室温,过滤,分析产物,I. 2-环己ニ醇的收率为 97. 38%o实施例3:100ml的反应瓶中,安装温度计、搅拌器,加入环氧环己烷(7ml),水(62ml),开始搅拌加热至80°C,然后加入S042_/TiO2-SiO2 (硅钛摩尔比为O. 5)固体酸催化剂O. 69g (1%),控制反应温度为80°C。在此温度下搅拌I. 5小时。然后冷却至室温,过滤,用气相色谱分析产物,I. 2-环己二醇的收率为97. 08%。实施例4:100ml的反应瓶中,安装温度计、搅拌器,加入环氧环己烷(7ml),本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种环氧环己烷水解合成1,2?环己二醇的新工艺,其特征在于采用固体酸催化剂,环氧环己烷和水为反应物,在反应过程中加热搅拌,反应结束后,过滤,蒸馏即得到产物1,2?环己二醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林陵李小爽徐建东曾崇余
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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