[发明专利]一种2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种2,5‑四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物及其制备方法和应用，所述2,5‑四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物选自具有式I结构的化合物中的至少一种；其中，R选自C₇～C₁₃的烷基中的一种，有望取代传统的石油基表面活性剂。且本发明的方法对设备和技术要求低，2,5‑四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物产率达88‑92％。

技术领域

本申请属于化工领域，涉及一种2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

表面活性剂已成为一种重要的化学商品，作为常用的表面活性剂的洗衣粉发明及使用已有了100多年的历史，其市场规模预计在未来几年还将扩大，如新兴市场的东欧、非洲和拉丁美洲等地对表面活性剂的需求都日益增加。文章Anionic surfactants based onintermediates of carbohydrate conversion介绍了BHMTHF的醚化后进行酯化得到表面活性剂的方式，但是产率在17％-47％。为了减少表面活性剂生产行业对传统石油基产品的依赖，并遵循绿色工艺的趋势，开发新的生物基表面活性剂催化路线至关重要代替现有原油基表面活性剂是十分必要的。

基于2,5-四氢呋喃二甲醇(BHMTHF)的表面活性剂在工业上具有广泛的应用前景，但是现有的技术产率不高。

发明内容

本发明公开了一种2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物及其制备方法和应用，具体将2,5-四氢呋喃二甲醇与脂肪酸进行反应可以得到单酯，将单酯进行硫酸化和钠离子、钾离子或铵根离子交换后可以得到2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物。本发明的制备方法简单易操作，产物选择性高，具有良好的使用前景。

根据本申请的一方面，提供了一种2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物，所述2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物选自具有式I结构的化合物中的至少一种；

其中，R选自C₇～C₁₃的烷基中的一种；M选自K、Na、NH₄的至少一种。

根据本申请的另一方面，提供了一种制备如上述2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物的方法，所述方法包括：(1)将含有2,5-四氢呋喃二甲醇和羧酸的原料I混合，在催化剂存在的条件下，反应I，得到中间产物I；(2)将含有中间产物I和硫酸化剂的原料II混合，反应II，得到中间产物II；(3)将含有中间产物II和钾源、钠源、铵源的至少一种的原料III混合，离子交换，得到2,5-四氢呋喃二甲醇硫酸根酯类化合物。

可选地，所述反应I为酯化反应；所述反应II为硫酸化反应。

可选地，所述羧酸选自具有式II结构的化合物中的至少一种：

R-COOH 式II

其中，R选自C₇～C₁₃的烷基中的一种。

可选地，所述羧酸选自正辛酸、癸酸、月桂酸和肉豆蔻酸中的至少一种。

可选地，所述2,5-四氢呋喃二甲醇与所述羧酸的摩尔比为1：1～2。

可选地，所述2,5-四氢呋喃二甲醇与所述羧酸的摩尔比上限选自1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5、1：1.6、1：1.7、1：1.8、1：1.9或1：2；下限选自1：1、1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5、1：1.6、1：1.7、1：1.8或1：1.9。

可选地，所述2,5-四氢呋喃二甲醇与所述催化剂的质量比为20～150:1。