專利名稱：固體堿催化劑催化合成乙二醇丙烯基醚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙二醇丙烯基醚的合成，是丙烯醇和環(huán)氧乙烷為原料，在負(fù)載型固體堿催化劑KFAI2O3的作用下，環(huán)氧乙烷開環(huán)反應(yīng)合成乙二醇丙烯基醚。屬于精細(xì)化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
乙二醇丙烯基醚(Ethylene glycol monoallyl ether)含有醚鍵和輕基,是一種既具有親水性又具有親油性的精細(xì)化學(xué)品。此外，乙二醇丙烯基醚還含有可聚合官能團(tuán)，顯示出較高的活性，是一種性能良好的光固化活性單體。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及社會(huì)對(duì)環(huán)保的日益重視及，環(huán)境友好型光固化技術(shù)越來(lái)越受關(guān)注，已廣泛應(yīng)用于涂料、微電子、膠粘劑、油墨等領(lǐng)域。目前光固化材料中常用的活性單體以丙烯酸酯多官能團(tuán)單體為主，但其閃點(diǎn)低、粘度高、揮發(fā)性大、毒性大、有刺激性氣昧等缺點(diǎn)，且許多丙烯酸酯多官能團(tuán)單體均為致癌物質(zhì)，帶來(lái)諸多環(huán)境污染問題。因此開發(fā)新的活性單體并研究相應(yīng)的催化反應(yīng)過程很有意義。乙二醇丙烯基醚主要由丙烯醇和環(huán)氧乙烷在堿催化劑作用下制得。目前普遍使用的堿催化劑有氫氧化鉀、氫氧化鈉等，存在選擇性差、產(chǎn)物不易分離、產(chǎn)品著色等問題。亟需開發(fā)易分離、腐蝕小、污染少的催化劑及生產(chǎn)工藝，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種固體堿催化體系，提供一種催化劑與產(chǎn)物分離容易、對(duì)設(shè)備腐蝕性小、反應(yīng)經(jīng)濟(jì)、清潔無(wú)污染的合成乙二醇丙烯基醚的方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
固體堿催化劑催化合成乙二醇丙烯基醚的方法，以丙烯醇和環(huán)氧乙烷為原料，負(fù)載型KFAI2O3固體堿為催化劑，環(huán)氧乙烷開環(huán)反應(yīng)合成乙二醇丙烯基醚。其中所述反應(yīng)投料摩爾比為丙烯醇環(huán)氧乙烷=2.(T6.0:l(mol)，最適宜的投料摩爾配比為5:1 (mol)。其中所述催化劑質(zhì)量百分比用量為反應(yīng)物丙烯醇和環(huán)氧乙烷總質(zhì)量的O. 5^3. 0%，最適宜的催化劑質(zhì)量百分比用量為反應(yīng)物丙烯醇和環(huán)氧乙烷質(zhì)量的1. 5%。其中所述反應(yīng)溫度為9(Tl30°C，適宜的反應(yīng)溫度為100°C。本發(fā)明使用的催化劑是負(fù)載型KF/A1203固體堿催化劑，按照以下方法制備將載體Al2O3至于馬弗爐中200°C活化3h，將KF溶于無(wú)水乙醇中，加入活化后的Al2O3載體，其中KF和Al2O3的質(zhì)量比為3:7，加入聚乙二醇-400，其中聚乙二醇-400占KF和Al2O3總質(zhì)量的5%，60°C下攪拌4h，加熱至105°C蒸去乙醇和水，105°C下真空干燥12h，置于馬弗爐中在一定的溫度下焙燒6h，得到負(fù)載型KFAl2O3固體催化劑。該固體堿催化劑反應(yīng)后經(jīng)過濾即可與產(chǎn)物分離，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用負(fù)載型KFAl2O3固體堿催化劑，反應(yīng)過程中不溶解，反應(yīng)完成后過濾即可分離，減少能耗。環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率高，可高達(dá)98. 64%。催化劑活性高且可以重復(fù)使用。
具體實(shí)施例方式通過以下實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例中，反應(yīng)后各物質(zhì)的濃度是用氣相色譜儀進(jìn)行定量分析的。采用GC9790型氣相色譜儀，分流進(jìn)樣，配有程序升溫部件，氫火焰離子化檢測(cè)器。毛細(xì)色譜柱為SE-54(甲基聚娃氧燒)型 30mX O. 32mmX O. 45 μ m。實(shí)施例中，環(huán)氧乙烷的轉(zhuǎn)化率按下述公式計(jì)算得到
權(quán)利要求
1.固體堿催化劑催化合成乙二醇丙烯基醚的方法，其特征在于以丙烯醇和環(huán)氧乙烷為原料，負(fù)載型KF/A1203固體堿為催化劑，環(huán)氧乙烷開環(huán)反應(yīng)合成乙二醇丙烯基醚；其中所述催化劑質(zhì)量百分比用量為反應(yīng)物丙烯醇和環(huán)氧乙烷總質(zhì)量的O. 5^3. 0%，其中所述反應(yīng)溫度為9(Tl30°C ；其中所述反應(yīng)投料摩爾比為丙烯醇環(huán)氧乙烷=2. (Te. O:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體堿催化劑催化合成乙二醇丙烯基醚的方法，其特征在于其中所述催化劑質(zhì)量百分比用量為反應(yīng)物丙烯醇和環(huán)氧乙烷總質(zhì)量的1. 5% ；其中所述反應(yīng)溫度為100°C ;其中所述反應(yīng)投料摩爾比為5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體堿催化劑催化合成乙二醇丙烯基醚的方法，其特征在于負(fù)載型KFAl2O3固體堿催化劑，按照以下方法制備將載體Al2O3至于馬弗爐中200°C 活化3h，將KF溶于無(wú)水乙醇中，加入活化后的Al2O3載體，其中KF和Al2O3的質(zhì)量比為3:7， 加入聚乙二醇-400，其中聚乙二醇-400占KF和Al2O3總質(zhì)量的5%，60°C下攪拌4h，加熱至 105°C蒸去乙醇和水，105°C下真空干燥12h，置于馬弗爐中在一定的溫度下焙燒6h，得到負(fù)載型KF/A1203固體催化劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了固體堿催化劑催化合成乙二醇丙烯基醚的方法，屬于精細(xì)化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域。是以丙烯醇和環(huán)氧乙烷為原料，在負(fù)載型固體堿催化劑KF/Al2O3的作用下，環(huán)氧乙烷開環(huán)反應(yīng)合成乙二醇丙烯基醚，所述負(fù)載型KF/Al2O3催化劑的質(zhì)量百分比用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.5%~3.0%；所述制備乙二醇丙烯基醚的反應(yīng)投料摩爾比為丙烯醇環(huán)氧乙烷=2.0~6.0:1；反應(yīng)溫度為90~130℃。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用負(fù)載型KF/Al2O3催化劑合成乙二醇丙烯基醚，克服了傳統(tǒng)均相催化劑產(chǎn)物分離困難，產(chǎn)品易著色的缺點(diǎn)，該工藝對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，能耗、物耗低，催化劑可以重復(fù)使用。
文檔編號(hào)C07C41/03GK103012079SQ20121054492
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者郭登峰, 趙文, 劉準(zhǔn), 謝愛娟, 符孟樂, 于鼎杰 申請(qǐng)人:常州大學(xué)