[发明专利]丙酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以丙酸和一元醇为原料生产丙酸酯的方法，属于有机物的制备技术领域。

背景技术

以丙酸和一元醇为原料制得的丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯和丙酸异丙酯等是最基本的化工原料，可作为有机物溶剂使用，并且被广泛应用于香料的制备和其他有机化合物的制备。目前，一些特殊行业，比如电池行业，对此类丙酸酯的需求量日益增加，同时对其纯度的要求极高，一般要求其纯度达到99.5%以上，要求更高的需要达到99.8%以上。

丙酸甲酯是由丙酸与甲醇酯化而得的，丙酸乙酯是由丙酸与乙醇酯化而得的，丙酸正丙酯是由丙酸与正丙醇酯化而得的，丙酸异丙酯是由丙酸与异丙醇酯化而得的。其常用的制备方法是将丙酸和一元醇混合，在硫酸的催化下直接酯化，经过精馏，制得成品。这种制备方法虽然成本低廉，但是由于硫酸是强酸具有很强的氧化性和脱水性，导致反应中副反应多，不利于制备高纯度的丙酸酯。此外，该制备方法对生产设备的腐蚀较为严重；污染性高，环保压力大。目前，很多人正致力于寻找能够替代硫酸的新型催化剂。

中国专利文献CN102336661A（申请号为：201110205756.6）公开了一种丙酸甲酯的制备方法，在酸性离子液体催化剂的作用下使丙酸和甲醇发应合成丙酸甲酯，其中酸性离子液体催化剂的阳离子部分选自咪唑类阳离子、吡啶类阳离子、季铵盐类阳离子和季膦盐类阳离子中。中国专利文献CN102320962A（申请号为：201110200706.9）公开了一种催化合成丙酸甲酯的方法,选用吡啶硫酸氢盐、咪唑硫酸氢盐、吡啶对甲苯磺酸、咪唑对甲苯磺酸、咪唑类磷酸氢盐的离子液或对甲苯磺酸为催化剂。虽然这两种方法可以降低对设备的腐蚀性，但是酸性离子液体催化剂与产物极难分离，会影响产物的纯度，实用性欠佳。

中国专利文献CN101560152B（申请号为：200910027313.5）公开了一种合成丙酸酯的方法。该方法为丙酸与烯烃在大孔强酸性离子交换树脂催化剂作用下合成丙酸酯，其中大孔强酸性离子交换树脂催化剂为氢型带磺酸根基团的苯乙烯—二苯乙烯共聚物。该合成方法所采用的一种原料是丙酸，另一种原料是烯烃（丙烯或异丁烯），合成的产物是丙酸异丙酯或丙酸叔丁酯，故而反应不生成水，有别于丙酸与一元酸酯化生成丙酸酯的反应。此外，大孔型强酸性离子交换树脂作为酸性催化剂使用，虽然反应转化率高，选择性高，容易与产物分离但是对提高丙酸酯的纯度帮助不大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过所采用的催化剂有效地吸附反应杂质，提高产物纯度，且催化剂催化效果好、腐蚀性低、容易与产物分离的丙酸酯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种丙酸酯的制备方法，丙酸和一元醇在凝胶型强酸性离子交换树脂催化剂的作用下发生酯化反应生成丙酸酯，所述凝胶型强酸性离子交换树脂是氢型带磺酸根基团的苯乙烯—二苯乙烯共聚物，树脂的孔径小于8nm。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种丙酸酯的制备方法，丙酸和一元醇在凝胶型强酸性离子交换树脂催化剂的作用下发生酯化反应生成丙酸酯，所述一元醇是甲醇，所述丙酸酯是丙酸甲酯，所述凝胶型强酸性离子交换树脂是氢型带磺酸根基团的苯乙烯—二苯乙烯共聚物，树脂的孔径小于8nm。。该方法用于制备高纯度的丙酸甲酯。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种丙酸酯的制备方法，丙酸和一元醇在凝胶型强酸性离子交换树脂催化剂的作用下发生酯化反应生成丙酸酯，所述一元醇是乙醇，所述丙酸酯是丙酸乙酯，所述凝胶型强酸性离子交换树脂是氢型带磺酸根基团的苯乙烯—二苯乙烯共聚物，树脂的孔径小于8nm。该方法用于制备高纯度的丙酸乙酯。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种丙酸酯的制备方法，丙酸和一元醇在凝胶型强酸性离子交换树脂催化剂的作用下发生酯化反应生成丙酸酯，所述一元醇是正丙醇，所述丙酸酯是丙酸正丙酯，所述凝胶型强酸性离子交换树脂是氢型带磺酸根基团的苯乙烯—二苯乙烯共聚物，树脂的孔径小于8nm。该方法用于制备高纯度的丙酸正丙酯。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种丙酸酯的制备方法，丙酸和一元醇在凝胶型强酸性离子交换树脂催化剂的作用下发生酯化反应生成丙酸酯，所述一元醇是异丙醇，所述丙酸酯是丙酸异丙酯，所述凝胶型强酸性离子交换树脂是氢型带磺酸根基团的苯乙烯—二苯乙烯共聚物，树脂的孔径小于8nm。该方法用于制备高纯度的丙酸异丙酯。