无机盐催化CO2辅助环氧化合物水合反应制备二醇的方法

本发明涉及二醇的制备方法，具体地说涉及一种无机盐催化co2辅助环氧化合物（环氧乙烷或环氧丙烷）水合反应制备二醇(乙二醇或1,2-丙二醇)的方法。

背景技术：

1、二醇是一种重要的有机化工原料，乙二醇和1,2-丙二醇是使用最广泛的二醇，主要用于生产聚酯纤维和防冻剂，此外还可用于生产不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、润湿剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等。目前，环氧化合物直接水合法是工业生产二醇的主要方法，在高水合比（水和环氧化合物摩尔比为20-25:1），高温（150-200℃），高压（氮气压力1.5-2.5mpa）下反应制备二醇。此方法中，原料中大量的水虽然可以有效的抑制副产物的产生，但是增加了产物二醇后处理过程（蒸发和浓缩）的费用及能量消耗。近年来，co2辅助环氧化合物水合反应制备二醇的方法具有低水合比（1-1.5:1），产率高、选择性高等优点，其作为一种绿色可持续的生产二醇的路线受到人们的关注。

2、迄今，已经有一些催化剂体系被报道，包括离子液体/有机碱协同催化剂（greenchem., 2021, 23, 3386-3391，中国专利，zl202110087049.5），离子液体催化剂（ind.eng. chem. res., 2022, 61, 16402−16407），聚离子液体催化剂（fuel, 2023, 345,128210），聚离子液体-水滑石杂化催化剂（acs appl. mater. interfaces, 2023, 15,16017-16025）。但是目前的催化剂体系存在制备复杂，价格昂贵，反应条件相对苛刻等问题。因此，亟需廉价易得、高效绿色的催化剂，用于co2辅助环氧化合物水合反应。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种无机盐催化co2辅助环氧化合物水合反应制备二醇的方法，环氧化合物具体为环氧乙烷和环氧丙烷，二醇具体为乙二醇和1,2-丙二醇，该方法利用了无机盐催化剂便宜易得、绿色环保的优点，可实现在温和条件下高效无机盐催化co2辅助环氧化合物水合制备二醇。

2、实现本发明目的的具体技术方案是：

3、一种无机盐催化co2辅助环氧化合物水合反应制备二醇的方法，环氧化合物具体为环氧乙烷或环氧丙烷，二醇具体为乙二醇或1,2-丙二醇，特点是：该方法包括以下步骤：在高压反应釜中，依次加入无机盐催化剂、环氧化合物和水，水和环氧化合物的摩尔比为1~3:1，无机盐催化剂的摩尔用量占所述环氧化合物摩尔用量的1%~5%，充入co2，压力控制在0.1~2.5mpa，搅拌1~5小时，反应温度控制在60~130℃，反应结束后得到二醇，其具体反应式为：

4、

5、所述无机盐催化剂，阴离子为碘离子、溴离子、氯离子或氟离子；阳离子为碱金属；所述无机盐催化剂包括碘化物、溴化物、氯化物和氟化物；所述碘化物为碘化钾、碘化钠、碘化锂、碘化铷、碘化铯、碘化镁、碘化钙、碘化锶或碘化钡；所述溴化物为溴化钾、溴化钠、溴化锂、溴化铷、溴化铯、溴化镁、溴化钙、溴化锶或溴化钡；所述氯化物为氯化钾、氯化钠、氯化锂、氯化铷、氯化铯、氯化镁、氯化钙、氯化锶或氯化钡；所述氟化物为氟化钾、氟化钠、氟化锂、氟化铷、氟化铯、氟化镁、氟化钙、氟化锶或氟化钡。

6、本发明具有以下优点：本发明首次利用各种便宜易得、环保无污染的无机盐催化剂，可以在温和的条件下高效催化co2辅助环氧化合物水合反应，且水合比和co2的压强明显低于已知文献报道的有机和无机催化剂。

技术特征：

1.一种无机盐催化co2辅助环氧化合物水合反应制备二醇的方法，环氧化合物具体为环氧乙烷或环氧丙烷，二醇具体为乙二醇或1,2-丙二醇，其特征在于，该方法包括以下步骤：在高压反应釜中，依次加入无机盐催化剂、环氧化合物和水，充入co2，压力控制在0.1~2.5mpa，反应温度控制在60~130℃，搅拌1~5小时，反应结束后得到目标产物二醇，其具体反应式为：

技术总结
本发明公开了一种无机盐催化CO2辅助环氧化合物水合反应制备二醇的方法，所述环氧化合物为环氧乙烷或环氧丙烷，二醇为乙二醇或1,2‑丙二醇。该方法是在高压反应釜中，依次加入无机盐催化剂、环氧化合物和水，水和环氧化合物的摩尔比为1~3:1，无机盐催化剂的摩尔用量占所述环氧化合物摩尔用量的1%~5%，CO2反应压力控制在0.1~2.5MPa，反应温度控制在60~130℃，搅拌1~5小时后得到二醇；所用无机盐催化剂均是商用的产品且价格便宜，可在温和条件下催化CO2辅助环氧化合物水合制备二醇。所述无机盐催化剂为碘化物、溴化物、氯化物或氟化物；本发明的优点：（1）无机盐催化剂制备方法简单，廉价易得；（2）催化剂用量低、催化活性高、条件温和、工业化潜力大，对环境无毒无害。

技术研发人员：高国华,张景顺,胡皓,章子旺
受保护的技术使用者：华东师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15