[发明专利]一种Guerbet醇碳酸酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化工领域，特别是涉及到一种Guerbet醇碳酸酯的合成方法。

背景知识

高分子量的支链醇具有低凝固点，低挥发性，低刺激性和优良的润湿性，渗透性等特点， 由它参与合成的碳酸酯具有良好的热稳定性、低挥发性、水溶性以及可降解性，符合作为高 端润滑油基础油的技术要求，是一类具有开发潜力的润滑油基础油(Gryglewicz，Oko F.A and Gryglewicz，Synthesis of modern synthetic oils based on dialkyl carbonates，Industry Engineering Chemical Research.2003，42，5007-5010)在国外，已经有用碳酸酯作为润滑油润滑油的报道， 如德国Bozzetto公司推出的Estesol BA7760高端纺丝油剂，目前国内尚未有以碳酸酯作润滑油 的资料报道。碳酸酯的合成方法通常是光气法、氧化羰化法等。

US2758975公开了一种碳酸酯的合成方法，在常温常压下，以光气作为原料合成了一系列 的碳酸酯。该过程采用了有毒物质光气作为原料，但存在原料剧毒、反应时间长、副产物严 重腐蚀设备等缺点。文献报道氧化羰化法在合成碳酸二甲酯等低碳醇碳酸酯时收率较高，但 在合成高碳醇碳酸酯时收率较低，而且存在着催化剂价格昂贵、转化率不高以及产物收率低 等缺点，且国内尚没有用离子液体作为该类反应催化剂的研究报道。

发明内容

本发明涉及一系列格尔伯特(Guerbet)醇与碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，简称DMC) 反应制备碳酸酯的反应。本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高效、过程绿色、 环境友好的合成Guerbet醇碳酸酯的方法。DMC是无毒的绿色化学品，1992年在欧洲被登记为 非毒性化学品，更由于其自身的优越性，可以作为羰基化试剂、甲基化试剂，从而代替光气， 硫酸二甲酯等有毒试剂。现受到了国内外的高度关注，在有机合成中已经以DMC为原料形成 一个新的合成基块。采用DMC作羰基化试剂与Guerbet醇在催化剂作用下合成Guerbet醇碳酸 酯，过程绿色，反应条件温和，目的产物选择性较好，并且副产物甲醇还是氧化羰化合成DMC 的原料，符合化学工业绿色化的发展方向，从而可以形成一条洁净的工艺路线。

本发明的技术方案：

本发明是由DMC和Guerbet醇反应制备Guerbet醇碳酸酯，该类醇的化学通式为 R₂C(R₁)HCH₂OH，其中R₁和R₂为大于或等于1个碳原子的烃基)，合成的碳酸酯化学通式如下： R₃OCOOR₄式中R₃和R₄为1-10个碳原子的烃基；R₃和R₄可相同，也可不相同碳酸酯的通式如 前所述。其特征在于DMC和Guerbet醇在催化剂作用下发生反应。具体的反应方程式如下所示：

首先DMC和醇在催化剂作用下反应生成碳酸单酯，然后单酯和醇继续发生反应生成双酯。

具体实施实例

实例1

原料DMC/甲基异丁基甲醇(摩尔比)2:1，以CH₃ONa(甲醇钠)为催化剂，反应温度为94℃， 反应时间为4小时，催化剂用量为原料总质量的1％，甲基异丁基甲醇选择性为1.6％，甲基异 丁基碳酸酯收率11.8％

实例2

原料DMC/甲基异丁基甲醇(摩尔比)1:1，以KI(碘化钾)为催化剂，反应温度为100℃，反 应时间为5小时，催化剂用量为原料总质量的1％，甲基异丁基甲醇选择性为45.26％，甲基异 丁基碳酸酯收率11.65％

实例3

原料DMC/甲基异丁基甲醇(摩尔比)2:1，以KI(碘化钾)为催化剂，反应温度为100℃，反 应时间为5小时，催化剂用量为原料总质量的1％，甲基异丁基甲醇选择性为89.48％，甲基异 丁基碳酸酯收率73.68％

实例4