[发明专利]一种多元醇的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元醇的合成方法，特别涉及一种含碳个数在4-5的双烯烃、双氧水为原料经环氧化、水解、闪蒸和精馏制备多元醇的合成方法，属于有机化工领域。

背景技术

多元醇是制备聚氨酯胶粘剂的主要原料，还可用于生产醇酸树脂、清漆、聚酯树脂，是用于合成氢气、液体燃料和化学品一种重要的工业原料,是合成干性油、胶黏剂、增塑剂、表面活性剂的重要中间体。

聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分，具有优异的性能，在许多方面都得到了广泛的应用，是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能。聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。多元醇是制备聚氨酯胶粘剂的主要原料之一，市场前景广阔。

目前多元醇的合成方法已有报道。华东理工大学工业催化研究所王艳芹(席金旭,刘晓晖,王艳芹.纤维素多相催化一步制备多元醇[J].科学通报,2015,16:1424.)报道了一种纤维素多相催化一步制备多元醇的方法，通过水热法制备了一种含介孔的高酸量的磷酸铌材料,负载钌后用于纤维素水解加氢制备山梨醇的体系。2006年,Fukuoka课题组(FukuokaA,DhepePL.Catalyticconversionofcelluloseintosugaralcohols.AngewChemIntEd,2006,45:5161–5163)首次报道了在水溶液中于190℃,5MPa氢气压力下,采用Pt/Al₂O₃催化纤维素水解加氢一步得到山梨醇和甘露醇。工业上生产聚酯多元醇常采用真空脱水法,即在真空条件下以醋酸盐为催化剂,二元酸和二元醇进行缩聚反应,合成一定分子量的聚酯多元醇。内蒙古农业大学的张秀芳(张秀芳,王克冰,赵一斌,郭潇敏.沙柳降解液化制备多元醇的工艺研究[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2015,01:108-112.)报道了利用内蒙古丰富的生物质资源沙柳,以硫酸为催化剂,乙二醇为溶剂,对沙柳降解液化制备多元醇。

上述制备方法以负载金属元素的材料作为催化剂，制备困难，成本高，且难以多次反复利用；其次原料来源受到地域限制，工艺复杂，能耗高，污染大，收率低。

发明内容

本发明的目的是提供了一种多元醇的合成方法，是将含碳个数在4-5的双烯烃和双氧水为原料，以醇为溶剂，先以TS-1为催化剂进行环氧化反应，再在阳离子交换树脂为催化剂作用下经过水解合成多元醇，是一种经济效益高的合成方法。

实现本发明目的的技术解决方案是：

本发明是关于一种多元醇的合成方法，特别是含碳个数在4-5的双烯烃和双氧水原料，以醇为溶剂，先在TS-1分子筛催化下进行环氧化反应，再在阳离子交换树脂为催化剂作用下经过水解合成多元醇。其特征在于：合成过程包括环氧化、水解、闪蒸和精馏。

该多元醇的合成步骤如下：

(1)将含碳个数在4-5的双烯烃和双氧水原料，以醇为溶剂在耐压反应釜中，经TS-1分子筛催化氧化合成环氧化合物；

(2)将环氧化合物反应液加入到带有阳离子交换树脂耐压反应釜中，水解生成多元醇；

(3)将多元醇反应液进行闪蒸和精馏得到多元醇产品。

采用本发明提供的方法，可以由含碳个数在4-5的双烯烃制备多元醇。反应选择性好，工艺流程简单，能直接得到多元醇。所用催化剂成本低、催化活性高，是一种经济效益高的合成方法。

步骤(1)所述的碳个数在4-5的烯烃为双烯烃，所述醇为脂肪族醇，所述TS-1分子筛硅钛比为40-60：1。

步骤(2)所述的阳离子交换树脂的外径为1-2mm。

上述技术方案中，所述含碳个数在4-5的烯烃为丁二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯和异戊二烯。

上述技术方案中，所述双氧水浓度为27.5％～70％，优选30％～50％。

上述技术方案中，所述脂肪族醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和叔丁醇，优选甲醇。

上述闪蒸为常压。

上述精馏为减压。