【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环氧化合物合成，具体涉及一种甲基环氧氯丙烷的合成方法。
技术介绍
1、甲基环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和中间体。它可以用于合成环氧树脂，得到的树脂抗紫外线性能好，与其他树脂的共混性良好，抗高温、低温，适用于大型铸造；可以用于合成环氧树脂活性稀释剂，能降低环氧树脂的黏度、消除未固化环氧树脂中的气泡，增加环氧树脂渗透浸渍性；可以用于合成冠醚叔醇，降低合成成本等。
2、甲基环氧氯丙烷是以甲基烯丙基氯为原料，在合适的催化剂作用下经双氧水氧化得到的。目前，烯烃经双氧水氧化制备环氧化物的催化剂主要包括两大类，即过氧磷钨酸季铵盐和钛硅分子筛。其中，以过氧磷钨酸季铵盐催化的烯烃环氧化反应可在无溶剂条件下进行，不需要进行溶剂回收套用，能耗低。有研究表明，用过氧磷钨酸季铵盐催化烯丙基氯的环氧化反应，该反应有较高的选择性，且在双氧水转化率较高时能够从反应体系中析出并重复使用。虽然过氧磷钨酸季铵盐在催化烯烃环氧化反应时有较好的选择性，但是在有水存在的条件下环氧化合物容易发生水解。特别是过氧磷钨酸季铵盐是酸性催化剂，且双氧水也有一定的酸性，导致整个反应体系有较强的酸性，这会加快环氧化物的水解，使产品收率下降。为减少产物在反应过程中的水解，往往会在反应体系中加入一些ph调节剂，如磷酸氢二钠、磷酸氢二钾等。这些物质的加入，会使反应体系的酸性减弱，水解副产物减少。但是这些物质的加入同样会降低过氧磷钨酸季铵盐的活性，使反应速度下降，生产效率下降。同时，由于反应后期双氧水浓度的降低，使其很难彻底反应，有效利用率下降。
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4、因此，亟需提供一种甲基环氧氯丙烷的合成方法，能够提高催化剂的活性、双氧水的有效利用率和甲基环氧氯丙烷的选择性。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种甲基环氧氯丙烷的合成方法。本专利技术提供的合成方法，能够提高过氧磷钨酸季铵盐催化剂的活性、双氧水的有效利用率和甲基环氧氯丙烷的选择性。
2、本专利技术提供了一种甲基环氧氯丙烷的合成方法。
3、具体地，一种甲基环氧氯丙烷的合成方法，包括以下步骤：
4、将甲基烯丙基氯与催化剂混合，升温后滴加双氧水，在滴加过程中和反应结束前，通过减压蒸馏使甲基烯丙基氯和水共沸，共沸混合物经过分离后去除水相得油相，所述油相返回反应体系中继续反应，制得甲基环氧氯丙烷；
5、所述减压蒸馏的过程中体系的真空度为-0.08mpa～-0.03mpa。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂为反应控制相转移催化剂，如过氧磷钨酸季铵盐催化剂。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂的用量为反应体系的总质量的0.5wt％～5wt％；在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂用量为反应体系的总质量的0.75wt％～2.0wt％。催化剂用量过低，反应速度太慢，影响生产效率。催化剂用量过多，则体系的酸性太强，容易导致水解副反应的发生，降低产品收率。控制所述催化剂的用量，能够在保证催化效率的同时，避免副反应的发生，提高产品质量。需要理解的是，所述反应体系的总质量即所述双氧水和所述甲基烯丙基氯的总质量。
8、在本专利技术的一些实施例中，所述升温的过程为升温至40～60℃；在本专利技术的一些实施例中，所述升温的过程为升温至45℃～55℃。
9、在本专利技术的一些实施例中，所述甲基烯丙基氯与所述双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1：(0.25～0.6)。在本专利技术的一些实施例中，所述甲基烯丙基氯与双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1：(0.35～0.55)。当所述过氧化氢的摩尔比过低，将降低产品的收率和生产效率；而当过氧化氢摩尔比过高时，反应蒸馏过程中水分无法快速脱出，将导致体系内的水分含量过高，水解副反应严重。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述双氧水中过氧化氢的浓度为27.5wt％～60wt％。在本专利技术的一些实施例中，所述双氧水中过氧化氢的浓度(质量百分数)为35wt％～50wt％。所述过氧化氢浓度过低，则带入的水分高，反应蒸馏过程中水分无法快速脱出，导致体系内的水分含量过高，水解副反应严重。过氧化氢浓度太高，则容易发生危险。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述反应温度为40～60℃；在本专利技术的一些实施例中，所述反应温度为45℃～55℃。通过控制反应温度，能够在保证生产效率的同时，减少副反应的发生，提高产品收率和产品质量。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述减压蒸馏的过程中体系的真空度为-0.07mpa～-0.04mpa。通过控制所述减压蒸馏过程中体系的真空度，能够有效减少原料、产物的损失和副反应的产生，提高产品收率和质量。具体而言，当体系的真空度过高时，共沸混合物冷凝所需的换热面积过大，冷凝所需的温度过低，其能耗大，否则原料和产物会大量损失。而当体系的真空度过低时，需要较高的温度才能蒸出反应体系中的水分，水解反应副产物增加，将会严重影响产品的收率。
13、在本专利技术的一些实施例中，所述双氧水的滴加时间为2h～8h；在本专利技术的一些实施例中，所述双氧水的滴加时间为3h～5h。通过控制双氧水的滴加时间，在保证生产效率的同时，能够有利于共沸体系中水的及时脱出，减少副反应，保证产品质量。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述共沸混合物的分离过程为将所述共沸混合物冷凝分层，然后排出下层水相，得到上层油相返回反应体系。
15、在本专利技术的一些实施例中，所述反应进行到所述反应体系中双氧水浓度低于0.1％后，停止反应。
16、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
17、(1)本专利技术在以甲基烯丙基氯和双氧水为原料，经过氧磷钨酸季铵盐催化制备甲基环氧氯丙烷的过程中，通过合理地控制反应真空度、温度和双氧水加入量等条件，使体系中的水分在较低的温度下与甲基烯丙基氯共沸脱出，使反应体系一直保持低水分含量，减少水解副反应的发生，能够提高催化剂的活性、双氧水的有效利用率和甲基环氧氯丙烷的选择性。
18、(2)在本专利技术提供的合成方法中，由于大部分水分被脱除，水解副反应明显减少，使得在反应体系中不需要添加ph调节剂，提高了催化剂的活性，降低了催化剂使用量和成本。同时，由于大部分水分被脱除，提高了反应过程中过氧化氢的浓度，使其能更加彻底地反应，提高其转化率和有效利用率。
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1.一种甲基环氧氯丙烷的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述减压蒸馏的过程中体系的真空度为-0.07Mpa～-0.04Mpa。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述催化剂为过氧磷钨酸季铵盐催化剂。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述催化剂的用量为反应体系的总质量的0.5wt％～5wt％。
5.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述甲基烯丙基氯与所述双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1：(0.25～0.6)。
6.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于，所述双氧水中过氧化氢的浓度为27.5wt％～60wt％。
7.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述反应温度为40～60℃。
8.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述双氧水的滴加时间为2h～8h。
9.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述共沸混合物的分离过程为将所述共沸混合物冷凝分层，然后排出下层水相，得到
10.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述反应进行到所述反应体系中双氧水浓度低于0.1％后，停止反应。
...【技术特征摘要】
1.一种甲基环氧氯丙烷的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述减压蒸馏的过程中体系的真空度为-0.07mpa～-0.04mpa。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述催化剂为过氧磷钨酸季铵盐催化剂。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述催化剂的用量为反应体系的总质量的0.5wt％～5wt％。
5.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述甲基烯丙基氯与所述双氧水中的过氧化氢的摩尔比为1：(0.25～0.6)。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵炯烽，王伟松，金一丰，王马济世，陈荧杰，
申请(专利权)人：浙江皇马科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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