一种制备二乙氧基甲烷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种制备甲烧的方法，特别是设及一种制备二乙氧基甲烧的方法。
【背景技术】
[0002] 二乙氧基甲烧是一种重要的化工原料，英文名：diethoxymethan，简写DEM，结构 式:C也C也0C也0C也C也。二乙氧基甲烧是无色澄清易挥发液体，有类似酸的气味，烙点-66.5 °C，沸点89 °C，溶于苯、乙酸、乙醇，微溶于水。二乙氧基甲烧具有毒性低、含氧量高、既有亲 水性又有亲油性、溶解能力强、表面张力小和蒸发热低等性能。其应用主要分两类:一类是 作为溶剂，另一类是作为反应试剂。作为溶剂，二乙氧基甲烧是一种疏质子溶剂，不需要干 燥就可用于一些对水敏感的反应。二乙氧基甲烧粘度低，在低溫反应及其他粘度大的反应 环境中易于处理，在一些烷基化、酷基化、有机裡反应及Grignard反应中均用二乙氧基甲 烧作溶剂。二乙氧基甲烧是无水侣电池中很有用的溶剂，与其他酸比较发现，二乙氧基甲烧 对电池电压的改变很小，还可抑制电极和电解质的分解在聚合物中的应用。作为燃料添加 剂，可提高柴油的十六烧值，改善柴油的燃烧质量，还减少了一氧化碳和碳烟的排放。在聚 合物中也发挥着优良的溶剂作用。作为反应试剂，可W是乙氧甲基化试剂、甲醒等价物、幾 基化反应的底物。目前我国有关二乙氧基甲烧的合成及应用研究较少。因此，加强开发二乙 氧基甲烧的基础及应用研究都具有十分重要的意义。
[0003] 经查阅文献得知，二乙氧基甲烧的合成方法主要有二氯甲烧法、二甲亚讽法、氯化 巧法、酸催化法及氯霉素副产品法几种，分别介绍如下： (1)二氯甲烧法 CICH2CH2CI + NaO。也一 CH3CH2OCH2OCH2CH3 此法是由二氯甲烧与乙醇钢在50 °C条件下反应制备二乙氧基甲烧，是合成二乙氧基 甲烧较早的方法，反应不仅需要乙醇钢作试剂，还要求无水操作，加上收率低，且催化剂对 酸不稳定因而限制了它的发展。
[0004] (2)二甲亚讽法 C也C也0H + (C也）2S0 一 C也C也0C也0C也C也 此法是二甲亚讽在酸性介质作用下加热分解为甲醒然后与乙醇反应生成二乙氧基甲 烧。二甲亚讽的用量多、催化剂对酸不稳定且产量不高，不利于大规模生产。
[000引（3)氯化巧法 肥册+ C也C也0H 一 2C也C也0C也0C也C也 该法是乙醇与甲醒水溶液在氯化巧作用下反应合成二乙氧基甲烧。反应收率较好，但 反应时间长，后处理不便，不利于工业化生成。
[0006] (4)酸催化法 肥册+ C也C也0H 一 C也C也0C也0C也C也 该法是乙醇与甲醒水溶液在W浓盐酸为催化剂下反应可制备二乙氧基甲烧。操作简 单，反应时间短，收率高，是较理想的制备方法。但因采用无机酸作催化剂，设备腐蚀严重， 而且合成过程产生的废水COD含量高，处理困难，给环境带来严重污染。
[0007] 巧)氯霉素副产品法 02NC6化oCOC出化（C此）6抓一 OfeC出0C出0C此C出+ 02NC6化oCOC此畑3 在氯霉素的生产过程中，有对硝基-2-漠代苯乙酬的乌洛托品溶液生成，在此溶液中加 入盐酸的乙醇溶液，得到副产品二乙氧基甲烧。此法氯霉素副产品法因产量有限，不利于规 模化生产。
[0008] 除了上述制备方法外，还有二氯甲烧与乙醇在加压下W及乙基漠化儀与甲醒在低 溫下反应制备二乙氧基甲烧。目前，考虑原料的成本、操作条件及收率等因素，较为理想的 是酸催化法W及生产氯霉素厂家的氯霉素副产品法。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种制备二乙氧基甲烧的方法，该方法二甲氧基甲烧、乙 醇和W惰性气体作为填充气，反应生成二乙氧基甲烧，产物较为单一，选择性高，具有良好 的应用前景，所需原料廉价易得且整个流程操作简单，不产生污染环境的化学物质，属于环 境友好型的工艺路径。
[0010] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的： 一种制备二乙氧基甲烧的方法，所述方法W二甲氧基甲烧和乙醇为原料，W液体酸及 负载型液体酸为催化剂，在反应溫度0~160 °C、反应压力0.1~10.0 MPa条件下反应，生成 二乙氧基甲烧;液体酸催化剂为硫酸，盐酸，硝酸，氨氣酸一种或多种无机酸;硫酸催化剂的 质量分数在0~98 %，盐酸催化剂为含0~38 %氯化氨的水溶液，硝酸催化剂的质量分数在0 ~95 %，氨氣酸催化剂的质量分数在0~55 %;反应溫度为0~160 °C，反应压力为0.1~ 10.0 MPa;填充气为惰性气体，为氣气，氮气，二氧化碳，或者N2混合气中的一种或者混合 气;反应器为固定床或者蓋式反应器;原料二甲氧基甲烧和乙醇摩尔比为1:4~2:1，更进一 步优选1:4。
[0011] 所述的一种制备二乙氧基甲烧的方法，所述负载型固体酸催化剂的载体为活性 炭，二氧化娃，Ξ氧化二侣，二氧化铁，二氧化错，氧化鹤，氧化被的一种或多种。
[001引所述的一种制备二乙氧基甲烧的方法，所述负载型固体酸催化剂W&S04/Si02为 例，制备方法如下： a. 把二氧化娃放入马弗炉中50(TC赔烧4小时，除去二氧化娃中吸附的水，取赔烧后的 80 g二氧化娃作为载体； b. 取20 g 98 %的浓硫酸稀释成49 %硫酸溶液，把40 g该硫酸溶液在超声环境中分多 次浸溃到80 g二氧化娃载体孔道中； C.浸溃后的催化剂前驱体在烘箱中11(TC干燥10小时后，在烘箱中35(TC赔烧3小时，审U 成硫酸质量分数为20 %的出S化/Si02负载型催化剂。
[0013] 所述的一种制备二乙氧基甲烧的方法，所述负载型固体酸催化剂中液体酸质量分 数为0~60 %。
[0014] 本发明的优点与效果是： 本发明采用液体酸和浸溃型固体酸为催化剂，W二甲氧基甲烧和乙醇为原料高选择性 地制备得到二乙氧基甲烧有机物。产物简单，副反应较少，所需产物二乙氧基甲烧的选择性 好;同时本发明的方法基本没有对环境造成污染。
【附图说明】
[001引图巧反应压力对二乙氧基甲烧选择性的影响曲线图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0017] 本发明提供了一种使用液体酸和负载型固体酸催化剂，由二甲氧基甲烧和乙醇制 备二乙氧基甲烧的方法。在本发明的反应中，原料发生下列反应：
具体地，如上式所示。式（1)表示原料二甲氧基甲烧和乙醇W摩尔比为1:2反应，生成摩 尔比为1:2的二乙氧基甲烧和甲醇，式（2)表示原料二甲氧基甲烧和乙醇W摩尔比为1:1反 应，生成摩尔比为1:1的甲氧基乙氧基甲烧和甲醇。
[001引随着反应溫度的逐渐升高，催化剂活性显著提高。
[0019] 从W上反应过程可W看出，由原料二甲氧基甲烧和乙醇反应后得到的混合物为： 二乙氧基甲烧、甲氧基乙氧基甲烧和甲醇，还有少量剩余的原料二甲氧基甲烧和乙醇。
[0020] 对于本发明而言，希望二甲氧基甲烧和乙醇W摩尔比1:2完全反应，生成摩尔比为 1:2的二乙氧基甲烧和甲醇，而不生成甲氧基乙氧基甲烧。各产物的选择性可W通过改变催 化剂的种类，反应的溫度，反应接触时间，反应压力等条件改变。
[0021] 在本发明中，产物是通过气相色谱和质谱联用仪分析进行检测和确定的。因此，通 过气-质色谱法分析检测，确定了产物中的混合物组成简单，仅为二甲氧基甲烧、乙醇、二乙 氧基甲烧、甲氧基乙氧基甲烧和甲醇。
[0022] 实施例1 在200血高压反应蓋中加入30 g二甲氧基甲烧，40 g乙醇W及3 g催化剂，催化剂分别 为质量分数为98 %的硫酸（山东久鼎）、质量分数为38 %的盐酸(河北永飞）、质量分数为50 %的硝酸(河北永飞）、质量分数为45 %的氨氣酸（山东久鼎）。用化在1.0 MPa条件下置换蓋 内的空气Ξ次，使蓋内剩余的空气含量低于0.1 %，并再次通入2.0 MPa化，静置