本发明专利技术涉及精细化学生产技术领域，公开了一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，包括如下步骤：S1、反应阶段：在反应釜中加入马来酸酐、乙醇、带水剂A、固体盐催化剂B，然后在分水器中加入适量乙醇后在温度C下反应，直至反应合格；所述催化剂B为固体盐；S2、反应后处理阶段：反应结束以后，离心或抽滤回收催化剂，然后再蒸馏或精馏回收乙醇和带水剂；将剩余残液使用碱溶液D搅拌洗涤后分离为有机相和水相，有机相精馏即可得到马来酸二乙酯产品。本方案采用常规固体盐即可催化合成马来酸二乙酯，不仅有效提升产物得率，且部分原料(包括带水剂、乙醇、催化剂等)能回收再利用，降低成产成本，提升生产效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精细化学生产，具体涉及一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法。
技术介绍
1、马来酸二乙酯又称顺丁烯二酸二乙酯，在有机合成方面用途广泛，是医药、香料、水质稳定剂、农药、高分子单体合成中的重要中间体，所以利用绿色、简单、高效的方法合成马来酸二乙酯显得非常重要。传统的合成方法是利用马来酸或者马来酸酐与乙醇在硫酸催化下发生酯化反应而得到。虽然该工艺具有“硫酸廉价易得，催化效果良好，工艺成熟”的优点，但是因为其会对设备造成缓慢腐蚀，硫酸钠的溶解度受温度影响较大导致碱洗液后处理困难，所以该工艺已经被逐渐淘汰。
2、近年来文献中逐渐报道了一些新颖的马来酸二乙酯合成方法，例如赵地顺报道的负载型离子液体催化，郭红云报道的酸性功能化离子液体催化，宋桂贤报道的钛酸四乙酯催化，管仕斌报道的硫酸氢钠催化和十二水合硫酸铁铵催化，辛红报道的水合硫酸铁催化，柳晓报道的强酸型离子交换树脂催化。但是这些方法大多具有“催化剂成本高，重复催化性能差，反应溶剂用量大，反应后处理困难，反应收率低”等缺点。
3、鉴于此，研发一种采用常规固体盐催化剂连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，不仅有效弥补现有技术的不足，且还能有效降低催化剂要求和成本，对提升马来酸二乙酯生产效益具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，以解决现有技术生产马来酸二乙酯的催化剂成本高且催化性能差而降低生产效益的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，包括如下步骤：
3、s1、反应阶段：在反应釜中加入马来酸酐、乙醇、带水剂a、固体盐催化剂b，然后在分水器中加入适量乙醇后在温度c下反应，直至反应合格；所述催化剂b为固体盐；
4、s2、反应后处理阶段：反应结束以后，离心或抽滤回收催化剂，然后再蒸馏或精馏回收乙醇和带水剂；将剩余残液使用碱溶液d搅拌洗涤后分离为有机相和水相，有机相精馏即可得到马来酸二乙酯产品。
5、本方案的原理及优点是：
6、1、相比于现有技术生产马来酸二乙酯时采用的催化剂成本高且催化效果差而言，本方案通过优化反应过程中的辅料添加种类，采用常规固体盐即可催化合成马来酸二乙酯，有效降低成产成本，提升生产效益。具体的，鉴于大多数固体盐都具有“便于保管运输，不易吸潮，对设备腐蚀性低，不溶于有机反应体系，重复催化性能好”的优点，在马来酸二乙酯合成反应中是一种环境友好型催化剂，是代替硫酸、负载型离子液体、离子交换树脂的更优催化剂。
7、2、本方案采用固体盐作为合成马来酸二乙酯的催化剂，且固体盐在有机溶剂中的溶解度低，酯化反应完成后可直接抽滤后再次套用于第二次酯化反应，进一步降低催化剂成本，提升马来酸二乙酯生产效益。
8、3、除了催化剂之外，本方案中反应溶剂、带水剂、工艺水等均可重复利用，且重复利用所生产的马来酸二乙酯得率依然较高，不仅有效降低生产成本，且还能降低工业废水产生量，进而有效降低其对环境的污染和废水处理成本，进一步提升生产效益。
9、优选的，作为一种改进，所述固体盐包括磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铁铵、硫酸铝钾中的一种或任意组合。
10、技术效果：本方案采用上述设置，便于催化马来酸酐合成马来酸二乙酯。且固体盐作为催化剂有如下优势：(1)易于分离回收和重复使用：固体盐催化剂与反应物和产物之间存在明显的相态差异(固-液或固-气)，因此可以通过简单的过滤、离心或沉降等物理方法轻松分离，避免了复杂的后处理步骤。且固体盐催化剂的稳定性较高，经过适当的清洗和再生处理后，可以多次重复使用，降低了催化剂的成本，也减少了催化剂流失到环境中的风险，符合绿色化学的原则，有助于降低对环境的影响。(2)高选择性：固体盐催化剂通常具有特定的活性位点，能够选择性地活化某些官能团或反应路径，从而提高目标产物的选择性。例如，某些金属盐可以选择性地促进特定类型的化学键断裂或形成。通过合理设计固体盐的结构，可以实现对反应的立体选择性控制。例如，手性金属盐催化剂可以在不对称合成中诱导特定的手性产物。(3)稳定性好：许多固体盐催化剂具有较高的热稳定性，能够在较宽的温度和酸碱度范围内保持活性。且固体盐催化剂具有良好的机械强度，不容易破碎或磨损，适合用于连续流动反应器或固定床反应器中。(4)低成本：固体盐催化剂的原料来源广泛且价格低廉，降低了催化剂的制备成本。也其具有稳定性和可回收性，它们可以在较长的时间内保持活性，减少了频繁更换催化剂的需求，降低了长期运行成本。且固体盐催化剂的制备工艺相对简单，适合大规模工业化生产，能够满足不同规模的生产需求。
11、优选的，作为一种改进，所述催化剂b用量为马来酸酐用量的1％～100％，优选10～30％。
12、技术效果：本方案采用上述设置，便于提升马来酸二乙酯的产物得率。申请人通过长期实验发现，若是催化剂d的用量过少，则会因催化剂损失而导致反应收率明显下降；而若是催化剂d用量过多，则会导致催化剂浪费和发生副反应，而且反应收率没有明显提高。
13、优选的，作为一种改进，所述带水剂a为甲苯、苯、二甲苯、正己烷、石油醚、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳中的一种。
14、技术效果：本方案采用上述设置，便于快速带出反应产生的水，从而促进反应正向进行，提升反应速度。
15、优选的，作为一种改进，所述带水剂a的用量为马来酸酐用量的10％～500％，优选100～300％。
16、技术效果：本方案采用上述设置，便于快速带出反应产生的水，从而促进反应正向进行，提升反应速度。申请人通过长期实验发现，若是带水剂a的用量过少，则会因带水剂无法有效与无水乙醇、水形成三元共沸物将水带出反应体系而导致酯化反应不能更好的正向进行，进而导致反应收率变低；而若是带水剂a用量过多，则会导致反应物马来酸酐和乙醇的浓度降低，而且还会降低共沸物沸点，使反应体系的温度降低，不利于酯化反应的正向进行。
17、优选的，作为一种改进，所述马来酸酐与乙醇的摩尔比为1:2～1:5。
18、技术效果：本方案采用上述设置，超量的乙醇便于马来酸二乙酯的形成，并保证马来酸酐全部转化。申请人通过长期实验发现，若是乙醇的用量过少，则会降低酯化平衡反应的物料比，而且共沸脱水也会带出少量的乙醇，导致酯化反应大部分停留在中间体马来酸单乙酯阶段，从而导致马来酸二乙酯的收率下降；而若是乙醇用量过多，则会因反应体系马来酸酐的浓度降低而导致反应收率没有明显提高，并且原料剩余较多，增加后期原料回收的成本。
19、优选的，作为一种改进，所述温度c为室温～100℃，优选60～90℃。
20、技术效果：本方案采用上述设置，便于加快反应速度，提升反应效率。申请人通过长期实验发现，若是本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述固体盐包括磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铁铵、硫酸铝钾中的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述催化剂B用量为马来酸酐用量的10～30％。
4.根据权利要求3所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述带水剂A为甲苯、苯、二甲苯、正己烷、石油醚、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述带水剂A的用量为马来酸酐用量的100～300％。
6.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述马来酸酐与乙醇的摩尔比为1:2～1:5。
7.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述温度C为60～90℃。
8.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述碱D为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、氨水、氨气中的一种或任意组合。
9.根据权利要求8所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述碱D的用量为马来酸酐用量的1.25～25％。
10.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：还包括S3、套用阶段：检测回收的乙醇、带水剂、催化剂质量及含量，补加新鲜的乙醇、带水剂、催化剂至合格范围套用于下一次酯化反应。
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【技术特征摘要】
1.一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述固体盐包括磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铁铵、硫酸铝钾中的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述催化剂b用量为马来酸酐用量的10～30％。
4.根据权利要求3所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述带水剂a为甲苯、苯、二甲苯、正己烷、石油醚、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种固体盐连续催化生产有机合成中间体马来酸二乙酯的方法，其特征在于：所述带水剂a的用量为马来酸酐用量的100～300％。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：何小强，张水滔，刘文杰，冯如平，王举汉，
申请(专利权)人：重庆华歌生物化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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