[发明专利]一种含桥环结构的环状二元醇的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及环状二元醇的制备方法，更具体地，本发明涉及一种含桥环结构的环状二元醇的制备方法及其应用。申请人提供了一种含桥环结构的环状二元醇的制备方法，制备得到的二元醇同时含有桥环和脂环族结构，具有合成新型聚酯或聚氨酯等高性能新材料的良好前景；另外，本发明利用工业上较成熟的技术，设计的制备路线具有工艺简单高效的特点，且通过使用价格低廉的原料，可在较温和的条件下得到具有高的产率和纯度的新型二元醇产品，可以显著降低新材料产品的开发成本，为制备脂环族二元醇产品提供了一种可工业化的实施路线。

技术领域

本发明涉及环状二元醇的制备方法，更具体地，本发明涉及一种含桥环结构的环状二元醇的制备方法及其应用。

背景技术

二元醇是一种重要的、被广泛应用的基础有机化工原料，如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇等被大量应用于生产聚酯纤维、聚酯塑料、聚氨酯等材料。而含脂肪族环状结构的二元醇是特殊的二羟基化合物，其独特的环状结构可以改善高分子材料的耐热、耐候、硬度等性能，并且无气味、毒性小。比如1,4-环己烷二甲醇(CHDM)是一种含有六元环的脂环族二醇，是合成多种高性能聚酯材料的重要单体，如PCT、PETG、PCTA等，具有优异的热稳定性，良好的硬度和柔韧性的平衡，较高的玻璃化转变温度等特点。三环癸烷二甲醇(TCD-DM)为另外一种特殊脂环族二元醇，可用于聚丙烯酸酯、聚酯、环氧树脂和聚氨酯等聚合物的合成，能够赋予聚合物良好的粘附力、高拉伸强度、耐热、耐候和耐冲击性能。

目前环状二元醇的制备工艺往往较复杂，且产率和纯度无法保证，故设计新的制备方法，来开发新型二元醇有助于发展具有高技术含量、高附加值和高性能的新材料产品。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种含桥环结构的环状二元醇的制备方法，所述环状二元醇如式(1)和/或式(2)所示：

R₁、R₂分别为氢原子或C1～C6烷基。

作为本发明一种优选的技术方案，所述环状二元醇为双醛中间体经催化加氢得到，所述双醛中间体如式(3)和/或式(4)所示：

R₁、R₂分别为氢原子或C1～C6烷基。

作为本发明一种优选的技术方案，所述催化加氢中，反应压力为1～10MPa，反应温度为80～150℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述双醛中间体为单醛环烯烃经氢甲酰化得到，所述单醛环烯烃如式(5)和/或式(6)所示：

R₁、R₂分别为氢原子或C1～C6烷基。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氢甲酰化中，单醛环烯烃在氢甲酰化催化剂作用下，与合成气反应得到双醛中间体。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氢甲酰化中，反应压力为1～5MPa，反应温度为90～150℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氢甲酰化催化剂为金属盐和有机磷的组合物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述单醛环烯烃为环状二烯和单烯烃醛经环加成得到，所述环状二烯为环戊二烯和/或1,3-环己二烯，所述单烯烃醛如式(7)所示：

R为氢原子或C1～C6烷基。

作为本发明一种优选的技术方案，所述环状二烯和单烯烃醛的摩尔比为1：(1～1.5)。

本发明第二个方面提供了一种所述的含桥环结构的环状二元醇的制备方法的应用，用于制备高分子。