[发明专利]一种联产多种二元羧酸酯的方法

说明书

本发明公开了一种联产多种二元羧酸酯的方法，在均相体系内将5‑羟甲基糠醛催化氧化制备多种二元羧酸酯，主要有丙二酸酯、马来酸酯、丁二酸酯和苹果酸酯等，其包括如下步骤：将5‑羟甲基糠醛、溶剂、催化剂和氧化剂加入圆底烧瓶中，在一定温度下搅拌回流进行反应；反应结束后，将产物进行液‑液分离，收集含有二元羧酸酯的液相产品。本发明在相对温和的条件下将5‑羟甲基糠醛催化氧化联产多种二元羧酸酯，操作简单，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种联产二元羧酸酯的方法，属于能源化工技术领域。

背景技术

二元羧酸酯是指一个有机化合物上有两个酯的官能团的一类酯，例如丙二酸二甲酯、马来酸二甲酯、丁二酸二甲酯等，在化工、医药、农药、食品等方面也有着比较广泛的用途。丙二酸及其酯主要用于香料、粘合剂、树脂添加剂、电镀抛光剂、爆炸控制剂、热焊接助熔添加剂等方面，在医药工业中用于生产鲁米那、巴比妥、维生素B1、维生素B2、维生素B6、苯基保泰松、氨基酸等。马来酸二甲酯可用于反应性增塑剂，马来酸二辛酯可用作合成香料、塑料助剂和色谱分析用试剂等。

在实际使用中，有时需要使用多种二元羧酸的混合物。目前，生产二元羧酸酯混合物的方法主要是先单独生产各种二元羧酸酯，再将生产好的各种二元羧酸酯混合。据报道，刘俊霞等以氧气为氧化剂，利用Mn(OAc)₃·2H₂O催化乙酰丙酸甲酯选择性裂解C–C键制备丁二酸二甲酯，在温和的反应条件下(90℃，0.5MPa O₂)，乙酰丙酸甲酯的转化率达到95.3％，丁二酸二甲酯收率达到58.6％(ChemSusChem,2013,6:2255–2258)。这种方法每次只能生产一种二元羧酸酯，导致生产二元羧酸酯混合物需要多步工序，操作复杂，生产效率低下，有时会用到贵金属催化剂，成本高，也容易给环境带来污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种联产多种二元羧酸酯的方法，通过一步反应制得多种二元羧酸酯混合物，高效环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种联产多种二元羧酸酯的方法，包括如下步骤：

将5-羟甲基糠醛、溶剂、催化剂和氧化剂加入容器中，在一定温度下搅拌回流进行反应；反应结束后，将产物进行液-液分离，收集含有二元羧酸酯的液相产品。

优选地，所述5-羟甲基糠醛、溶剂、催化剂和氧化剂用量比为(1～2)mmol：(50～200)mmol：(0.02～0.2)g：(1～6)mL。

优选地，所述溶剂为醇类。

优选地，所述醇类为甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇的其中一种。

优选地，所述催化剂为杂多酸。

优选地，所述杂多酸为硅钨杂多酸、磷钨杂多酸、磷钼杂多酸和硅钼杂多酸的其中一种。

优选地，所述氧化剂为25-35％过氧化氢水溶液。

优选地，所述反应的反应温度为60～120℃，

优选地，所述反应的反应时间为6～24h。

优选地，所述液-液分离的方法为萃取。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明将5-羟甲基糠醛、溶剂、催化剂和氧化剂加入容器中，形成均相体系，只需通过一次反应就能在相对温和的条件下将5-羟甲基糠醛催化氧化生产多种用途广泛的二元羧酸酯混合物，操作简单，生产效率高。

本发明催化剂为杂多酸，不含贵金属催化剂，价廉易得，安全环保。