本发明属于聚合物领域，尤其涉及一种连续合成对苯二甲酸二异戊酯的工艺。
背景技术：
在用于聚合物的增塑剂领域内，对苯二甲酸酯已用作邻苯二甲酸酯的替代物或补充物许多年。商业上最重要的对苯二甲酸酯是对苯二甲酸二乙基己酯，其通常也简称为对苯二甲酸二辛酯。
对苯二甲酸二辛酯(dotp)是聚氯乙烯(pvc)塑料用的一种性能优良的主增塑剂。它与目前常用的邻苯二甲酸二异辛酯(dop)相比，具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点，在制品中显示出优良的持久性、耐肥皂水性及低温柔软性。因其挥发性低，使用dotp能完全满足电线电缆耐温等级要求，可广泛应用于耐70℃电缆料(国际电工委员会iec标准)及其它各种pvc软质制品中。dotp除了大量用于电缆料、pvc的增塑剂外，也可用于人造革膜的生产。此外，具有优良的相溶性，也可用于丙烯腈衍生物，聚乙烯醇缩丁醛、丁腈橡胶、硝酸纤维素等的增塑剂。还可用于合成橡胶的增塑剂，涂料添加剂，精密仪器润滑剂，润滑剂添加剂，亦可作为纸张的软化剂。
增塑剂的释放在室内应用、医疗产品、玩具、电缆领域和在汽车行业中都是存在问题的，因为产品必须符合规定从产品中逸出的有机化合物的最大量的标准，以确保对于消费者和环境所需的安全性。从健康角度看，建筑产品和因此含增塑剂的产品只有在标准化测量法中不超过排放voc(挥发性有机化合物)和svoc(难挥发性有机化合物)的特定极限值时才适用于建筑物的室内。
增塑剂的应用相关性质不仅取决于酯官能的醇基团中的碳数，还取决于这些醇基团的支化度。根据邻苯二甲酸酯解释，当酯官能的醇基团平均具有低支化度时，增塑剂具有特别有利的性质，特别是低粘度和低塑料溶胶粘度。例如，对苯二甲酸二异戊酯的凝胶温度要明显低于对苯二甲酸二辛酯，因而提供一种对苯二异戊酯的有效合成方法也是必要的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种连续合成对苯二甲酸二异戊酯的工艺，对苯二甲酸的转化率稳定，产物的选择性高。
一种连续合成对苯二甲酸二异戊酯的工艺，以对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为原料，以路易斯酸碱性离子液体作为催化剂和溶剂，具体工艺如下：将异戊醇和路易斯酸离子液体加入到催化蒸馏反应器中，然后将对苯二甲酸分批加入到该反应器中，边反应边蒸出反应过程中产生的水，反应结束后，调整催化蒸馏塔的压力和温度将对产物流进行减压蒸馏，收集苯二甲酸二异戊酯产品和未反应的异戊醇，蒸馏结束后，从反应器底部采出路易斯酸离子液体；所述路易斯酸离子液体选自bmim+alcl4-、bmim+zncl3-、bmim+sncl3-和bmim+fecl4-中的一种或多种。
所述的催化蒸馏反应温度为100-120℃，对苯二甲酸与异戊醇的摩尔比为1:3-5。
对苯二甲酸的分批加入方式为：在反应开始前先加入总量的50％，反应3-5小时后，第二批加入总量的30％，继续反应3-5小时后，第三批加入总量的20％。
所述路易斯酸离子液体的用量为对苯二甲酸质量的2-3倍。
优选地，将从反应器底部采出路易斯酸离子液体用热蒸馏水洗涤三次后直接循环使用。
优选地，将未反应的乙醇循环利用，作为下一批次反应的原料。
以对苯二甲酸和异戊醇为原料制备对苯二甲酸二异戊酯的方法中，由于对苯二甲酸为固体且一般仅溶于热水中不易溶于常用的有机溶剂中，为了克服对苯二甲酸的溶解性问题，一般通过加入共溶剂的方式提高二者混合程度，但对苯二甲酸的转化率仍然很难得到保证，而路易斯酸离子液体对二者均有较好的溶解性，且路易斯酸的存在还可以催化对苯二甲酸和异戊醇的酯化反应，对苯二甲酸二异戊酯的收集得到了大大提高。
本发明所述路易斯酸离子液体的制备方法为：
1)按照一定的摩尔比例，将n-甲基咪唑与1-溴代正丁烷加入到反应器中，升温至50-80℃，搅拌反应3-10小时，反应完全后加入乙酸乙酯，静置分层，经旋转蒸发后得到离子液体；
2)将步骤1)制备的离子液体在搅拌状态下，加入无水路易斯酸，搅拌3-8小时，反应结束后加入一定量的乙酸乙酯充分搅拌后，再静置分层取离子液体层，旋转蒸发后即得路易斯酸离子液体。
优选地，n-甲基咪唑与1-溴代正丁烷的摩尔比为1:1.1-1.2；
优选地，所述的无水路易斯酸为无水氯化铝、无水氯化锌、无水氯化锡和/或无水氯化铁；离子液体与无水路易斯酸的摩尔比例为1:1-3。
本发明的优点与效果是：
本发明以对苯二甲酸和环氧乙烷为原料制备对苯二甲酸二异戊酯，通过选用路易斯酸离子液体作为溶剂和催化剂，提供了一种适应于工业化生产的连续合成对苯二甲酸二异戊酯的工艺，该合成工艺对苯二甲酸二异戊酯收率在90％以上，纯度高达99.3％以上，且工艺简单、适合工业化生产的要求。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
s1、路易斯酸离子液体的制备
1)按照摩尔比1:1.1，将n-甲基咪唑与1-溴代正丁烷加入到反应器中，升温至80℃，搅拌反应10小时，反应完全后加入乙酸乙酯，静置分层，经旋转蒸发后得到离子液体；
2)将步骤1)制备的离子液体在搅拌状态下，加入无水氯化锡，离子液体与无水路易斯酸的摩尔比例为1:0.2；搅拌8小时，反应结束后加入一定量的乙酸乙酯充分搅拌后，再静置分层取离子液体层，旋转蒸发后即得路易斯酸离子液体。
s2、对苯二甲酸二异戊酯的方法的制备
将284g异戊醇和600g步骤s1制备的路易斯酸离子液体加入到催化蒸馏反应器中，加热至120℃，然后将对苯二甲酸分批加入到该反应器中，对苯二甲酸的分批加入方式为：在反应开始前先加入总量的88g，反应5小时后，第二批加入总量的50g，继续反应5小时后，第三批加入总量的34g；边反应边蒸出反应过程中产生的水，反应结束后，调整催化蒸馏塔的压力和温度将对产物流进行减压蒸馏，收集苯二甲酸二异戊酯产品198.2g，收率90.9％，hplc分析纯度为99.5％。
【实施例2】
s1、路易斯酸离子液体的制备
1)按照摩尔比1:1.1，将n-甲基咪唑与1-溴代正丁烷加入到反应器中，升温至80℃，搅拌反应10小时，反应完全后加入乙酸乙酯，静置分层，经旋转蒸发后得到离子液体；
2)将步骤1)制备的离子液体在搅拌状态下，加入无水氯化铝，离子液体与无水路易斯酸的摩尔比例为1:0.3；搅拌8小时，反应结束后加入一定量的乙酸乙酯充分搅拌后，再静置分层取离子液体层，旋转蒸发后即得路易斯酸离子液体。
s2、对苯二甲酸二异戊酯的方法的制备
将352g异戊醇和600g步骤s1制备的路易斯酸离子液体加入到催化蒸馏反应器中，加热至120℃，然后将对苯二甲酸分批加入到该反应器中，对苯二甲酸的分批加入方式为：在反应开始前先加入总量的88g，反应5小时后，第二批加入总量的50g，继续反应4小时后，第三批加入总量的34g；边反应边蒸出反应过程中产生的水，反应结束后，调整催化蒸馏塔的压力和温度将对产物流进行减压蒸馏，收集苯二甲酸二异戊酯产品200.5g，收率92.0％，hplc分析纯度为99.6％。
【实施例3】
s1、路易斯酸离子液体的制备
1)按照摩尔比1:1.1，将n-甲基咪唑与1-溴代正丁烷加入到反应器中，升温至80℃，搅拌反应10小时，反应完全后加入乙酸乙酯，静置分层，经旋转蒸发后得到离子液体；
2)将步骤1)制备的离子液体在搅拌状态下，加入无水氯化锌，离子液体与无水路易斯酸的摩尔比例为1:0.25；搅拌8小时，反应结束后加入一定量的乙酸乙酯充分搅拌后，再静置分层取离子液体层，旋转蒸发后即得路易斯酸离子液体。
s2、对苯二甲酸二异戊酯的方法的制备
将440g异戊醇(和600g步骤s1制备的路易斯酸离子液体加入到催化蒸馏反应器中，加热至120℃，然后将对苯二甲酸分批加入到该反应器中，对苯二甲酸的分批加入方式为：在反应开始前先加入总量的88g，反应3小时后，第二批加入总量的50g，继续反应3小时后，第三批加入总量的34g；边反应边蒸出反应过程中产生的水，反应结束后，调整催化蒸馏塔的压力和温度将对产物流进行减压蒸馏，收集未反应的异戊醇和苯二甲酸二异戊酯产品207.3，收率95.1％，hplc分析纯度为99.3％。
【对比例1】
s1、离子液体的制备
1)按照摩尔比1:1.1，将n-甲基咪唑与1-溴代正丁烷加入到反应器中，升温至80℃，搅拌反应10小时，反应完全后加入乙酸乙酯，静置分层，经旋转蒸发后得到离子液体。
s2、对苯二甲酸二异戊酯的方法的制备
将284g异戊醇和600g步骤s1制备的离子液体加入到催化蒸馏反应器中，加热至120℃，然后将对苯二甲酸分批加入到该反应器中，对苯二甲酸的分批加入方式为：在反应开始前先加入总量的88g，反应5小时后，第二批加入总量的50g，继续反应5小时后，第三批加入总量的34g；边反应边蒸出反应过程中产生的水，反应结束后，调整催化蒸馏塔的压力和温度将对产物流进行减压蒸馏，收集未反应的异戊醇和苯二甲酸二异戊酯产品102.6g，收率47.1％，hplc分析纯度为96.5％。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对苯发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。