[发明专利]用于仲醇聚氧乙烯醚合成的催化剂及其应用

说明书

本发明涉及用于仲醇聚氧乙烯醚合成的催化剂及其应用，主要解决现有技术中存在仲醇转化率低或仲醇聚氧乙烯醚产品中仲醇残留量大的技术问题，通过采用用于仲醇聚氧乙烯醚合成的催化剂，所述催化剂包括组分A和组分B；组分A为哌啶氧化物；组分B包括：(1)茂金属；(2)烷基铝氧烷；茂金属中所述的金属选自IVB族过渡金属元素的技术方案，较好地解决了该技术问题，可用于仲醇聚氧乙烯醚的工业生产中。

技术领域

本发明涉及用于仲醇聚氧乙烯醚合成的催化剂及其应用。

背景技术

仲醇聚氧乙烯醚是在催化剂存在下，以仲醇为起始剂，引发环氧乙烷聚合得到的产物。仲醇聚氧乙烯醚具有优良的渗透、乳化剂、润湿和净洗剂，且不含APEO，可与其他各类阴离子、非离子、阳离子表面活性剂复配使用，具有出众的协同效应，可以大大减少助剂的使用消耗量，达到良好的性价比。目前仲醇聚氧乙烯醚转化率低，仲醇残余量高的问题，严重影响产品的收率和产能，因此希望找到一种提高仲醇聚氧乙烯醚的转换率的方法。

我们知道，茂金属催化剂主要是指以IVB族过渡金属(如Ti、Zr、Hf)元素至少与含有一个Cp(环戊二烯负离子配体)或Cp衍生物相连所形成的有机金属配位化合物--茂金属作为主要组分，而以烷基铝氧烷或有机硼化物(如B(C₆F₅)₃)作为辅助组分所组成的催化体系。上述茂金属中，常见的有二氯二茂钛和二氯二茂锆等等。烷基铝氧烷的种类很多，例如有甲基铝氧烷(简称MAO)、乙基改性MAO(简称MMAO-Et)和异丁基改性MAO(MMAO-i-Bu)等等。茂金属催化剂常用在烯烃聚合反应中，但尚未见用于以仲醇为起始剂的环氧烷烃开环聚合中的应用。

2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(简称TEMPO)可作为氧化催化剂，在氧化剂存在下将伯醇氧化为醛和仲醇氧化为酮的选择性氧化反应中，但未见用于以仲醇为起始剂的环氧烷烃的开环聚合反应中的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是现有技术中在催化剂条件下仲醇与环氧乙烷反应得到的仲醇聚氧乙烯醚产品中仲醇残留量大的技术问题，提供用于仲醇聚氧乙烯醚合成的催化剂，该催化剂用于仲醇聚氧乙烯醚合成中具有仲醇聚氧乙烯醚产品中仲醇残留量少的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是上述催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是上述催化剂的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：

用于仲醇聚氧乙烯醚合成的催化剂，所述催化剂包括组分A和组分B；组分A为哌啶氧化物；组分B包括：

(1)茂金属；

(2)烷基铝氧烷；

茂金属中所述的金属选自IVB族过渡金属元素。

该催化剂用于仲醇聚氧乙烯醚合成中具有仲醇聚氧乙烯醚产品中仲醇残留量少的优点，且组分A与组分B在降低仲醇残留方面相互增强。

上述技术方案中，优选所述哌啶氧化物符合如下结构式一：

其中R1～R10独立选自H或C1～C10的烃基，但R1～R4不同时为H；进一步优选R1与R2不同时为H，以及R3与R4不同时为H；更进一步优选R1～R4均不为H，仅作为举例，此时的哌啶氧化物可以是2,2,6,6-四烷基哌啶氧化物。优选所述的烃基为烷基或芳基。所述的烷基例如但限于C1的烷基、C2的烷基、C3的烷基、C4的烷基、C5的烷基、C6的烷基、C7的烷基、C8的烷基、C9的烷基、C10的烷基。仅作为同比计，具体实施方式中，哌啶氧化物均采用2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物。