[发明专利]用于双酚A合成的离子液体催化剂体系及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于双酚A合成的离子液体催化剂体系及其制备方法。离子液体催化剂体系的原料包括摩尔比为1：(20～80)的巯基功能化离子液体与磺酸化酸性离子液体。双酚A的合成方法：将苯酚与丙酮按预设摩尔比混合均匀，得到反应混合液；之后加入离子液体催化剂体系进行反应，将上述反应产物进行分离，之后脱水、结晶、洗涤、过滤熔融结晶处理，得到目标产物双酚A。本发明提供的离子液体催化剂体系，通过磺酸化酸性离子液体主催化剂和巯基功能化离子液体助催化剂的协同作用，显著加快双酚A合成过程中缩合反应的速度，提高丙酮转化率和双酚A的选择性；整个合成过程绿色环保，不会对设备造成腐蚀，同时避免了其他易挥发有机溶剂的使用。

技术领域

本发明涉及双酚A的合成技术领域，具体涉及一种用于双酚A合成的离子液体催化剂体系及其制备方法。

背景技术

双酚A属于苯酚衍生物，也称BPA，是由两分子苯酚和一分子丙酮经硫酸、氯化氢和离子交换树脂等酸性催化剂缩合而成。其作为世界上使用最广泛的工业化合物之一，目前需求量增长迅速，且主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂以及不饱和聚酯树脂等多种高分子材料；此外，其也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药以及涂料等精细化工产品。

传统工业中，双酚A的生产主要采用强无机酸如硫酸、盐酸等作催化剂。然而，硫酸法所得产品质量较差，物料消耗定额高，劳动强度高，而且三废多，处理特别困难，对环境污染十分严重。与硫酸法相比，氯化氢法工艺得到的产品质量较好，但是由于盐酸腐蚀性强，装置需要采用昂贵的抗腐蚀性材料，从而增加了投资；且该工艺需要大型的废水处理设施。

目前双酚A生产过程中，广泛使用的一种代用催化剂是阳离子交换树脂催化剂：该催化剂降低了对设备的腐蚀，反应物质极易分离，系统可靠性有所提高，可以获得较高品质的双酚A产品。然而，该类离子交换树脂作为合成双酚A的催化剂，存在热稳定性差和溶胀性差等不足。

基于此，研究一种新型的催化剂体系，从而显著双酚A的生产过程显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种用于双酚A合成的离子液体催化剂体系及其制备方法。本发明提供的离子液体催化剂体系，通过磺酸化酸性离子液体主催化剂和巯基功能化离子液体助催化剂的协同作用，显著加快双酚A合成过程中缩合反应的速度，提高丙酮转化率和双酚A的选择性。此外，该催化体系应用于双酚A合成过程中，整个合成过程绿色环保，不会对设备造成腐蚀反应体系，同时避免了其他任何易挥发有机溶剂和其他催化剂的使用。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种离子液体催化剂体系，离子液体催化剂体系用于双酚A的合成过程中；且离子液体催化剂体系的原料组分包括：磺酸化酸性离子液体与巯基功能化离子液体。

在本发明的进一步实施方式中，磺酸化酸性离子液体选自[BmimSO₃H][HSO₄]、[BPySO₃H][HSO₄]、[EPySO₃H][HSO₄]、[PpimSO₃H]CF₃SO₃、[BmimSO₃H]CF₃SO₃、[EPySO₃H][H₂PO₄]和[C_nmimSO₃H][HSO₄]中的一种或多种；其中，n＝2，4或6。

在本发明的进一步实施方式中，巯基功能化离子液体助催化剂选自[HS-C_n1mim]NO₃、[HS-Pbim][HSO₄]和[Et-SH]NO₃中的一种或多种；其中，n1＝2，4或10。