[发明专利]2,3-二甲氧基-1-丙醇及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新型有机化工产品的合成，具体的说是使用室温离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵作为催化剂以甲醇、环氧氯丙烷为原料制备2,3-二甲氧基-1-丙醇的合成工艺路线。

技术背景：

目前，航空、交通、军事等工业技术飞速发展，对石油产品的性能指标要求越来越苛刻。由于石油中天然组分的局限性，单凭加工工艺已不能满足要求，故需加入具有不同性能的添加剂。许多燃料油加入添加剂后，不仅能改善油品储存安全性也提高了燃烧性，增加燃烧的速率，还可提升环境。

石油产品添加剂主要有抗氧化剂、抗爆剂、抗凝剂、黏度改进剂、金属钝化剂、清洁剂和分散剂等，不下20个大类百余种商品。现在国内外广泛开发了复合型添加剂，可发挥其综合性能，又可降低用量，给储运和使用带来了便利（王九,方建华,董玲.石油产品添加剂基础知识[M].北京:中国石化出版社,2009.）。我国在石油产品添加剂的研究起步较晚，与发达国家有一定的差距，但近些年研究热情高涨，发展速度飞快。

2,3-二甲氧基-1-丙醇（2,3-Dimethoxy-1-propanol），其分子式当中含有两个甲氧基与一个羟基，含氧量较高（40%），比较燃料油添加剂中含氧添加剂的条件；且其本身为醇，可加入石油产品中作为增溶剂。因此，2,3-二甲氧基-1-丙醇作为添加剂将对石油产品具有深远的影响。本发明是以甲醇、环氧氯丙烷为原料，在室温离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵的催化下，反应初始压力为常压，可高选择性地合成2,3-二甲氧基-1-丙醇。反应过程简单清洁且安全无毒，符合现如今节能环保的时代要求。

发明内容：

本发明使用甲醇和环氧氯丙烷作为原料，甲醇简单易得，环氧氯丙烷可由生物质甘油制得，摆脱了石油行业的限制和影响，符合绿色化学要求。使用室温离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵作为催化剂，其与原料液相溶性佳，反应效果好，选择性高。

本发明的技术方案为：

一种化合物，其化学名称为2,3-二甲氧基-1-丙醇，结构式为：

一种2,3-二甲氧基-1-丙醇的制备方法，包括以下步骤：

反应体系由甲醇和环氧氯丙烷组成，催化剂为室温离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵，三者于密闭容器内混合，摩尔比为甲醇:环氧氯丙烷:离子液体=1~7:1:0.01~0.1，反应温度为30~220℃，反应系统初始压力为0~6.0MPa，反应时间为2~12h。

上面所述的室温离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵，按照中国专利ZL200710151000.1的方法合成。

本发明的有益效果在于：使用常见易得的原料甲醇以及非石油行业制约的环氧氯丙烷，环氧氯丙烷可由生物柴油副产物甘油为原料来制成，既能减少对石油的依赖，又能促进生物质能源产业的发展。催化剂采用安全无毒的离子液体，可与原料充分混合，催化性能较高，产物选择性可高达100%。在一定的反应条件下，2,3-二甲氧基-1-丙醇的收率可高达99%以上，反应产物纯净且易于从系统中分离，催化剂可进行再生使用。

附图说明

图1为实施例1中所得产品的气-质联用谱图；

图2为1,3-二甲氧基-2-丙醇与实施例1中所得产品的红外光谱图对比；

图3为实施例1中所得产品的核磁共振碳谱；

图4为实施例1中所得产品的核磁共振氢谱；

图5为实施例1中所得产品的二维核磁共振谱图。

具体实施方式：

本发明使用的催化剂为室温离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵，是按照中国专利ZL200710151000.1的方法合成。

实施例1：

将原料甲醇14mL，环氧氯丙烷6.73mL，催化剂离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵0.25g（三者摩尔比为甲醇/环氧氯丙烷/催化剂=4/1/0.01）一同投入到反应釜中，以磁力搅拌充分混合后，系统初始压力为常压，升温至120℃反应开始计时，时间为10小时。反应后经冷却，液体样品采用气相色谱进行分析。2,3-二甲氧基-1-丙醇的收率达到90.17%，其对环氧氯丙烷的选择性为100%，环氧氯丙烷转化率达90.17%。

对产品2,3-二甲氧基-1-丙醇进行谱图验证说明，具体内容如下：

（1）质谱谱图表征：