[发明专利]一种二丙二醇二丙醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种有机溶剂的制备方法，尤其涉及的是一种二丙二醇二丙醚的制备方法。

背景技术

丙二醇醚是一种重要的有机溶剂，主要品种为丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丁醚、丙二醇二甲醚，丙二醇二乙醚，丙二醇二丁醚，二丙二醇二甲醚，二丙二醇二乙醚，二丙二醇二丁醚，丙二醇甲乙醚，丙二醇甲丙醚，丙二醇甲丁醚，二丙二醇甲乙醚，二丙二醇甲丙醚，二丙二醇甲丁醚，二丙二醇二丙醚等，丙二醇醚类溶剂的毒性很低，因此被用于替代有较高毒性的乙二醇醚类溶剂，其应用领域和范围正在不断扩大。

丙二醇单醚可以用相应的低碳醇（甲醇、乙醇、丁醇等）在酸或碱催化下同环氧丙烷反应得到，相关的方法已有详细的报导，中国专利CN101550069，丙二醇单甲醚的合成方法；CN101190878，丙二醇醚的制备方法；CN1775355，一种合成丙二醇醚有机固体碱催化剂及制法和应用，这种单醚中还有一个活性端羟基，会参与许多反应，限制了它的使用范围。有一些专利报导将这个活性端羟基同醋酸、醋酸酐等反应转化为酯[如：CN1699327，合成丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的工艺；CN1634851，丙二醇甲醚丙酸酯清洁生产方法]，但是所产生的醋酸酯中的酯基仍然有较高的化学活性，同酸、碱、水、醇等会发生水解或酯交换等反应。朱新宝等报导了一种丙二醇二甲醚的合成方法，用丙二醇甲醚、碱和烷基化剂为原料，在40～90℃的反应温度中进行反应制得丙二醇二甲醚产品，碱是氢氧化钠、甲醇钠、氢氧化钾或甲醇钾，烷基化剂是氯甲烷、硫酸二甲酯或碳酸二甲酯(CN1554632，丙二醇二甲醚的合成方法)。丙二醇二甲醚的沸点较低，闪点低，有些场合不能使用，而二丙二醇双醚的沸点相对较高，闪点也高，在一些场合（如干洗剂、电子器件清洗等）可以使用。二丙二醇双醚具有如下的结构式：

其中R1和R2分别为CH3，C2H5，n-C3H7，i-C3H7，n-C4H9，i-C4H9，t-C4H9等，n+m=2。可通过R1(OCH2CHMe)n(OCHMeCH2)mOH同XR2（X＝Cl，Br等）在碱性条件下缩合反应制得。当R¹为C₃H₇，R²为n-C₃H₇时，得到的为二丙二醇二丙醚，结构式为：

原料为二丙二醇单醚的各种异构体，其中的羟基大部分为仲醇，反应活性相对较差，使得这个反应的转化率不是非常高，通常反应液中还含有一定比例的原料二丙二醇单醚，其沸点同产物二丙二醇二丙醚的沸点相近，不易分离，市场上现有的二丙二醇二丙醚产品的纯度较低，需要通过合适的方法加以改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种二丙二醇二丙醚的制备方法，实现高纯度二丙二醇二丙醚的合成。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

（1）室温下，将无机碱和催化剂加入到二丙二醇单丙醚中，无机碱和二丙二醇单丙醚的摩尔比例为1～3：1，催化剂和二丙二醇单丙醚的质量比为1～20：100，升温到70～80℃搅拌溶解，搅拌时间1～2h，所述催化剂为磷钨酸季铵盐催化剂；

（2）将卤代正丙烷加入到步骤（1）的混合物中搅拌反应,卤代正丙烷和二丙二醇单丙醚的摩尔比为1～2：1，反应温度为60～120℃，反应时间2～10h；

（3）将步骤（2）反应结束后的反应液静置，分层，在上层有机混合物中加入极性萃取剂进行萃取，极性萃取剂与有机混合物的重量比为0.3～2：1，萃取次数为1～4次，萃取温度为室温～50℃；

（4）将萃取得到的上层萃取液，进行减压蒸馏，得到二丙二醇二丙醚同分异构体。

所述步骤（1）中，无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种。

所述步骤（1）中，磷钨酸季铵盐催化剂包括摩尔比为1：1～12的12-磷钨酸和季铵盐。

所述磷钨酸季铵盐催化剂的制备方法为：将质量分数为1～50%的季铵盐边搅拌边滴加入质量分数为1～50%磷钨酸水溶液中，10～90℃反应2小时，过滤，滤渣即为催化剂。

所述季铵盐为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵中的一种或者几种。

所述步骤（2）中，卤代正丙烷选自氯丙烷、溴丙烷、碘丙烷中的一种。