CN103030529A - 1,2-环己二醇的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
1，2-环己二醇的合成工艺属于化工技术领域，更具体地说，是涉及1，2-环己二醇的合成工艺。本发明提供了一种操作简单、产率高、副产物少的1，2-环己二醇的合成工艺。本发明采用如下技术方案，以固体超强酸作为催化剂，催化水解1，2-环氧环己烷合成1，2-环己二醇。
Description
技术领域：
本发明属于化工技术领域，更具体地说，是涉及1，2-环己二醇的合成工艺。
背景技术：
1，2-环己二醇是一种重要的有机化工原料，具有顺、反两种异构体，可作为原料生产不饱和聚酯树脂、粉末涂料，也可用于生产染料、农药、医药中间体，还可以用于生产增塑剂、阻燃剂等。
目前，国内有关1，2-环己二醇制备的方法主要有：环己烯氧化法，高锰酸钾氧化法，环氧环己烷法。环己烯氧化法的产率只能达到60％左右，高锰酸钾氧化法的产率虽然能够大大提高，但副产大量的二氧化锰，环氧环己烷法的产率可达99％，但需要得到纯度较高的环氧环己烷。
发明内容：
本发明就是针对上述问题，提供了一种操作简单、产率高、副产物少的1，2-环己二醇的合成工艺。
为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明以固体超强酸作为催化剂，催化水解1，2-环氧环己烷合成1，2-环己二醇。
工艺步骤为：将摩尔比为10∶1～35∶1的水和1，2-环氧环己烷加入到三口烧瓶中，搅拌并用恒温水浴加热控温，温度设定为40～60℃，当反应体系达到设定温度后，加入催化剂0.20～0.40％，反应15～60min；反应结束后，过滤掉催化剂，将滤液转移至旋转蒸发仪减压蒸发，干燥后得到1，2-环己二醇粗品；对1，2-环己二醇粗品进行重结晶提纯，用乙酸乙酯将粗品溶解，趁热进行抽滤，滤去杂质，滤液冷却结晶，过滤，干燥，得到1，2-环己二醇纯品。
反应方程式为：
本发明的有益效果：
1.本发明工艺简单，反应条件温和；
2.本发明的催化剂具有较高的选择性，且易于回收和再生，对环境污染小；
3.本发明的产率为90％。
具体实施方式：
本发明的工艺步骤为：将摩尔比为10∶1～35∶1的水和1，2-环氧环己烷加入到三口烧瓶中，搅拌并用恒温水浴加热控温，温度设定为40～60℃，当反应体系达到设定温度后，加入催化剂0.20～0.40％，反应15～60min；反应结束后，过滤掉催化剂，将滤液转移至旋转蒸发仪减压蒸发，干燥后得到1，2-环己二醇粗品；对1，2-环己二醇粗品进行重结晶提纯，用乙酸乙酯将粗品溶解，趁热进行抽滤，滤去杂质，滤液冷却结晶，过滤，干燥，得到1，2-环己二醇纯品。
反应方程式为：
本发明选择催化剂类型、催化剂用量、原料摩尔比、反应温度、反应时间最为1，2-环己二醇产率的影响因素，可见表1、表2、表3、表4、表5。
表1不同催化剂对1，2-环己二醇产率的影响
| 催化剂种类 | 收率/％ | 催化剂寿命/次 |
[0019]
| SO4 2-/Fe2O3 | 85.46 | 1 |
| SO4 2-/TiO2 | 88.53 | 3 |
表2催化剂用量对1，2-环己二醇产率的影响
| 催化剂用量/％ | 粗产品收率/％ | 粗品纯度/％ | 纯品收率/％ |
| 0.20 | 90.11 | 86.75 | 78.17 |
| 0.25 | 91.64 | 85.39 | 78.25 |
| 0.30 | 94.97 | 88.38 | 83.93 |
| 0.35 | 95.24 | 93.84 | 89.37 |
| 0.40 | 87.44 | 94.73 | 82.83 |
从表2可以看出，催化剂的质量分数小，提供的活性中心则不足，从而使1，2-环己二醇产率降低；随着催化剂用量的增加，单位溶液体积内固体酸活性中心增多，收率会随之增大；但超过0.35％后，副产物开始生成，收率降低。
表3原料摩尔比对1，2-环己二醇产率的影响
| n(H2O)∶n(C6H10O) | 粗产品收率/％ | 粗品纯度/％ | 纯品收率/％ |
| 10 | 85.24 | 86.93 | 74.10 |
| 20 | 87.36 | 90.17 | 78.77 |
| 25 | 90.22 | 95.26 | 85.94 |
| 30 | 92.49 | 96.67 | 89.41 |
| 35 | 91.92 | 95.50 | 87.78 |
表4反应温度对1，2-环己二醇产率的影响
| 反应温度/℃ | 粗产品收率/％ | 粗品纯度/％ | 纯品收率/％ |
| 40 | 87.45 | 95.15 | 83.31 |
| 50 | 93.56 | 94.62 | 88.53 |
| 60 | 92.12 | 95.27 | 87.76 |
表5反应时间对1，2-环己二醇产率的影响
| 反应时间/min | 粗产品收率/％ | 粗品纯度/％ | 纯品收率/％ |
| 15 | 86.67 | 81.37 | 70.52 |
| 30 | 91.20 | 80.93 | 73.81 |
| 45 | 95.05 | 95.98 | 91.23 |
| 60 | 91.65 | 93.43 | 85.63 |
作为一种优选方案，本发明的工艺步骤为：以SO4 2-/TiO2型固体超强酸作为催化剂，催化剂用量为0.35％；水和1，2-环氧环己烷的摩尔比为30∶1；反应温度为50℃，反应时间为45min。
Claims (5)
1.2-环己二醇的合成工艺，其特征在于，本发明以固体超强酸作为催化剂，催化水解1，2-环氧环己烷合成1，2-环己二醇。
2.根据权利要求1所述的1，2-环己二醇的合成工艺，其特征在于，本发明的工艺步骤为：将摩尔比为10∶1～35∶1的水和1，2-环氧环己烷加入到三口烧瓶中，搅拌并用恒温水浴加热控温，温度设定为40～60℃，当反应体系达到设定温度后，加入催化剂0.20～0.40％，反应15～60min；反应结束后，过滤掉催化剂，将滤液转移至旋转蒸发仪减压蒸发，干燥后得到1，2-环己二醇粗品；对1，2-环己二醇粗品进行重结晶提纯，用乙酸乙酯将粗品溶解，趁热进行抽滤，滤去杂质，滤液冷却结晶，过滤，干燥，得到1，2-环己二醇纯品。
反应方程式为：
3.根据权利要求2所述的1，2-环己二醇的合成工艺，其特征在于，本发明的工艺步骤为：以SO4 2-/TiO2型固体超强酸作为催化剂，催化剂用量为0.35％。
4.根据权利要求2所述的1，2-环己二醇的合成工艺，其特征在于，本发明的工艺步骤为：水和1，2-环氧环己烷的摩尔比为30∶1。
5.根据权利要求2所述的1，2-环己二醇的合成工艺，其特征在于，本发明的工艺步骤为：反应温度为50℃，反应时间为45min。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102807472A (zh) * | 2012-08-21 | 2012-12-05 | 南京工业大学 | 一种环氧环己烷水解合成1,2-环己二醇的新工艺 |
| CN111410719A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-07-14 | 扬州金珠树脂有限公司 | 一种新型不饱和聚酯树脂的制备方法 |
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