[发明专利]一种1,5-戊二醇脱水环化制备四氢吡喃的方法

说明书

本发明属于化合物制备技术领域，公开了一种1,5‑戊二醇脱水环化制备四氢吡喃的方法。该方法是将1,5‑戊二醇置于装填有负载型杂多酸催化剂或负载型杂多酸盐催化剂的反应釜中，常压下进行脱水环化反应，收集反应釜上部馏出温度不超过95℃的馏出物，再对馏出物进行精馏即得到产物四氢吡喃。本发明制备方法以负载型杂多酸或其盐作为1,5‑戊二醇脱水环化反应的催化剂，反应步骤简单，反应条件温和，从而降低了对反应设备的要求，降低了安全生产隐患，具有较高的工业化推广价值。

技术领域

本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种1,5-戊二醇脱水环化制备四氢吡喃的方法。

背景技术

四氢吡喃是一种对称性极好的环氧醚，其结构式为，凝固点-49.2℃，沸点88℃，折光率1.4195（18.5℃），闪点-15℃；能随蒸汽挥发，易溶于乙醇、四氢吡喃等许多有机溶剂；其作为溶剂使用中在常温下分压较低，溶剂损失率较小，特别是其与水完全分层，更加适合工业应用。

传统的四氢吡喃生产工艺以二氢吡喃氢化、1,5-二溴戊烷和水为原料在氧化锌的作用下反应，但二氢吡喃实际没有工业生产，价格昂贵；1,5-二溴戊烷不仅原料价格高，而且反应生产大量盐类，污染环境，分离过程困难。公开号为CN107376932A的发明专利，公开了一种铜基加氢催化剂及其制备方法及利用其制备四氢吡喃的方法，其在四氢吡喃制备过程中需要使用大量危险性气体—氢气，这就要求工艺装置的建设要接近氢气的来源地，受限性比较大；并且原料四氢糠醇具有强烈的刺激性，对眼睛有强烈的刺激作用，对皮肤和黏膜也有刺激作用，接触后可引起头痛、头晕、恶心等，对环境有危害，可对水体造成污染，其蒸气可与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热或氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的风险。因此，这种生产方法对设备及环境的要求极高。

综上所述，目前制备四氢吡喃的方法较少，可工业化生产的方法也较少。

发明内容

本发明目的是提供一种1,5-戊二醇脱水环化制备四氢吡喃的方法，以负载型杂多酸或其盐作为1,5-戊二醇脱水环化反应的催化剂，反应步骤简单，反应条件温和，从而降低了对反应设备的要求，降低了安全生产隐患，具有较高的工业化推广价值。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种1,5-戊二醇脱水环化制备四氢吡喃的方法，将1,5-戊二醇置于装填有负载型杂多酸催化剂或负载型杂多酸盐催化剂的反应釜中，常压下进行脱水环化反应，收集反应釜上部馏出温度不超过95℃的馏出物，再对馏出物进行精馏即得到产物四氢吡喃；所述反应釜内的反应温度为170~260℃、反应时间为30~90min。

进一步地，所述1,5-戊二醇与负载型杂多酸催化剂或负载型杂多酸盐催化剂的比例为（30~65）ml：1g。

进一步地，所述负载型杂多酸催化剂中杂多酸的负载量为10~25wt%；所述负载型杂多酸盐催化剂中杂多酸盐的负载量为10~25wt%。

进一步地，所述负载型杂多酸催化剂中的杂多酸选自磷钨杂多酸或硅钨杂多酸中的一种；所述负载型杂多酸盐催化剂中的杂多酸盐选自磷钨杂多酸铜、硅钨杂多酸铜或磷钨杂多酸铈中的一种。

进一步地，所述负载型杂多酸催化剂或负载型杂多酸盐催化剂中的载体均选自硅藻土、活性炭、高岭土、分子筛、二氧化硅、二氧化锆或氧化铝中的一种；所述分子筛为HY型或HZSM-5中的一种。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明制备方法的反应步骤简单，反应压力为常压，反应温度为170~260℃，反应条件温和，从而降低了对反应设备的要求，降低了安全生产隐患，具有较高的工业化推广价值；本发明制备方法的副产物少，得到的产品四氢吡喃纯度可达98.0%以上，收率最高可达87.4%。