CN1074314C - 用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂 - Google Patents

用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂

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本发明涉及用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，它是在阳离子交换树脂上负载了三氯化铝，以重量百分比计，铝含量为0.5-2.0%。该催化剂用于制备丙二醇醚醋酸酯时具有反应活性好、反应温度低、腐蚀性小的特点，可用于工业生产中。

Description

用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂
本发明涉及用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，特别是关于用于制备丙二醇醚醋酸酯的阳离子交换树脂催化剂。
丙二醇醚醋酸酯是一种性能优良的低毒高级工业溶剂。由于其毒性低、溶解性能优良，近年来国外发展很快，正在逐步替代目前广泛使用但毒性较高的乙二醇醚醋酸酯。它能广泛适用于涂料、印刷、油墨、清洗剂、纺织染料及皮革鞣剂等行业。以往制丙二醇醚醋酸酯所用的催化剂有H2SO4、HNO3、HCl、BF3等Lewis酸，以均相进行反应。上述方法具有成本低廉、反应活性高的优点，但副反应严重、腐蚀性高。文献《精细石油化工》1993年1期第17～19页上介绍了在离子交换树脂上负载AlCl3的固体超强酸催化剂技术，但该文献没有公开该固体超强酸催化剂可用于什么反应以及能达到的效果。
本发明的目的是提供一种用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，该催化剂具有反应活性好，反应温度低，腐蚀性小的特点。
本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，在阳离子交换树脂上负载了三氯化铝，以重量百分比计，铝含量为0.5～2.0％。
上述技术方案中阳离子交换树脂为苯磺酸树脂、对甲基苯磺酸树脂、干氢树脂。阳离子交换树脂上负载的三氯化铝量，以重量百分比计，铝含量优选范围为1.0～1.5％。
本发明催化剂是通过以下的方法制备的：将阳离子交换树脂投入三口烧瓶中，缓慢加入三氯化铝乙醇溶液，加热至78℃沸腾，5小时后自然冷却至室温，加入去离子水充分搅拌，使多余的三氯化铝水解，取出过滤，用丙酮洗涤，再用去离子水洗至无氯离子，真空干燥，得负载三氯化铝的阳离子交换树脂催化剂。
本发明在阳离子交换树脂上负载三氯化铝，实质是三氯化铝在两个树脂的两个磺酸基之间脱去了一个氯化氢，从而形成了一个强质子授体，变成了一种固体超强酸。因此用于制备丙二醇醚醋酸酯时，具有了很高的活性，同时能在较低的温度下反应，适应了树脂不易耐高温的特点，另外由于三氯化铝的铝原子是以络合的形式存在，因此使该催化剂的腐蚀性很小，相反增加了阳离子交换树脂的酸强度，取得了较好的效果。
下面通过实施例来进一步说明。【实施例1】
取负载了三氯化铝的干氢树脂20毫升于管式微反应器中，干氢树脂中负载三氯化铝的铝含量以重量百分比计为1.5％。向该反应器中通入原料丙二醇甲醚和醋酸的混合物，其中丙二醇甲醚∶醋酸为1∶3(摩尔/摩尔)，在常压、温度115℃条件下反应，液体空速为5小时-1。反应结束后，以色谱法对反应液组成进行分析，其结果为丙二醇甲醚的转化率为67.7％，丙二醇甲醚醋酸酯的选择性为98.0％。【比较例1】
取未负载三氯化铝的干氢树脂20毫升于管式微反应器中，向该反应器中通入原料：丙二醇甲醚和醋酸的混合物，其中丙二醇甲醚∶醋酸为1∶3(摩尔/摩尔)，在常压、温度115℃条件下反应，液体空速为5小时-1。反应结束后，用色谱对反应液组成进行分析，其结果为丙二醇甲醚的转化率为66.8％，丙二醇甲醚醋酸酯的选择性为95.0％。【实施例2】
取负载了三氯化铝的苯磺酸树脂20毫升于管式微反应器中，苯磺酸树脂中负载的铝含量以重量百分比计为0.5％。其它条件同实施例1，结果为丙二醇甲醚的转化率为67.0％，丙二醇醚醋酸酯的选择性为97.0％。【实施例3】
取负载了三氯化铝的对甲基苯磺酸树脂20毫升于管式微反应器中，对甲基苯磺酸树脂中负载的铝含量以重量百分比计为1％。其它条件同实施例1，结果为丙二醇甲醚的转化率为67.9％，丙二醇甲醚醋酸酯的选择性为98.2％。

Claims (5)

1、一种用于制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，其特征是在阳离子交换树脂上负载了三氯化铝，以重量百分比计，铝含量为0.5～2.0％，其中阳离子交换树脂为苯磺酸树脂、对甲基苯磺酸树脂或干氢树脂。
2、根据权利要求1所述制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，其特征在于阳离子交换树脂为苯磺酸树脂。
3、根据权利要求1所述制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，其特征在于阳离子交换树脂为对甲基苯磺酸树脂。
4、根据权利要求1所述制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，其特征在于阳离子交换树脂为干氢树脂。
5、根据权利要求1所述制备丙二醇醚醋酸酯的催化剂，其特征在于阳离子交换树脂上负载的三氯化铝量，以重量百分比计，铝含量为1.0～1.5％。
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