[发明专利]一种催化剂及其在生产特种酯产品中的应用

说明书

本发明公开了一种用非均相催化剂连续制备乙氧基丙酸乙酯的方法。该方法以丙烯酸乙酯和乙醇为原料，采用反应精馏塔，在固体催化剂存在下，不添加另外的均相催化剂，在塔中进行加成反应，并于塔底得到乙氧基丙酸乙酯。所述固体催化剂为一种纳米结构钛酸盐，主要结构为M_1xO_y/M₂TO。其中M₂TO为载体钛酸盐，M₂为金属元素，优选Na、K等。M_1xO_y为活性组分，M₁为金属元素，优选Na、K、Cs等。该方法可有效提高丙烯酸乙酯的转化率、降低丙烯酸乙酯聚合风险、缩短反应时间、副反应重组分少、催化剂易于回收、无废水产生，集反应与分离于一体，是一种绿色的合成工艺。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，具体涉及一种新型催化剂及其在制备3-乙氧基丙酸乙酯的应用。

背景技术

3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)是一种无色有特殊香味的液体，沸点169～171℃，对人体无毒，是一种重要的有机溶剂和有机合成中间体，其醚酯基、线性结构以及分子中心的丙酰基使得这种材料兼有了其他溶剂所不具备的一些性质，如挥发速度慢、在烘烤应用中不易发生溶剂迸裂、对很宽范围的聚合物具有高溶解度、溶液粘度低(相对于其蒸发率)、涂膜具有良好的溶剂释放性、在涂料中具有良好的流动和均涂性质。EEP溶剂具有中度气味、低表面张力、高电阻率，有防止银粉返粗、发黑的特殊功能。主要应用于汽车涂料(原厂漆、修补漆)，日用电器涂料中，并可用于丝网印刷油墨，其他油墨和图文制品，是高档油墨的慢干溶剂，还可用于微电子行业(去光阻剂，稀释剂)。

文献《Highly efficient KF/Al₂O₃-catalyzed versatile hetero-Michaeladdition of nitrogen,oxygen,and sulfur nucleophiles to α,β-ethyleniccompounds》中以 KF/Al₂O₃为催化剂，乙醇和丙烯酸乙酯为原料，乙腈为溶剂的条件下，室温下反应18h，收率为90％，该工艺反应时间太长，而且需要回收大量的溶解，严重影响生产效率。

专利EP0499731A1中以碱金属及其盐如乙醇钠等为催化剂合成乙氧基丙酸乙酯，但反应体系对水敏感，催化剂遇水易失活，原料必须除水后使用，所以流程复杂，反应稳定性较差。

目前工业上采用金属钠或乙醇钠等均相碱性催化剂合成乙氧基丙酸乙酯，三废问题较为严重，分离提纯难度较大，生产效率较低。

发明内容

为了解决上述的3-乙氧基丙酸乙酯的制备方法存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种3-乙氧基丙酸乙酯的制备方法。该方法原料易得，价格低，合成方法简单，合成与分离集于一体，生产效率高，质量稳定而可控，收率高，污染少。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种新型催化剂，为一种纳米结构钛酸盐，主要结构为M_1xO_y/M₂TO。其中M₂TO为载体钛酸盐，M₂为碱金属元素，更优选 Na、K等。M_1xO_y为活性组分，M₁为碱金属元素，更优选Na、K、Cs等。

在一些具体的实施方案中，所述的催化剂直径约10～50nm，长度10～50μm， BET约300～500m²/g；

所述的催化剂中，活性组分M_1xO_y与载体M₂TO质量比为1:10～1:100，优选1:20～1:50。

所述催化剂的制备方法包括：