专利名称：一种富马酸二甲酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种由富马酸和甲醇经酯化反应制备富马酸二甲酯的方法。
背景技术：
富马酸二甲酯(Dimethyl fumarate,简称DMF)是目前国内外研究开发的一种新 型防霉防腐剂，它具有广谱高效的特性，对30多种霉菌、酵母菌和细菌都有很好的抑制效果。它有很强的生物活性，而且有升华性，因此具有接触杀菌和熏蒸杀菌的双重作用，这是一般的防腐剂少有的特性。它耐热性能好，使用的PH范围宽(为3 8)，与传统的食品防腐剂如甲酸、苯甲酸、山梨酸等相比，富马酸二甲酯具有高效、低毒、广谱杀菌，且成本低、价格便宜等明显优点，发展前景广阔。传统合成富马酸二甲酯的催化剂为硫酸等，存在的缺点是腐蚀设备，后处理困难，污染环境等(化学世界，102-104，3，(1989);化学工程与装备，27-28，7，(2008))。近年来，国内对于富马酸二甲酯的合成开展了大量的工作，使用了各种均相或者多相固体催化剂，例如氨基磺酸、纳米固体超强酸S0427Ti02、S2O82YZrO2-Al2O3、固体杂多酸、强酸性阳离子交换树脂等，通过一步法(富马酸直接与甲醇酯化)或者两步法(顺酐为原料先与甲醇酯化，再进行异构化)合成了富马酸二甲酯(精细石油化工进展，32-36，8，(2007);精细石油化工，10-14，25，(2008))，取得了较好的结果。采用多相催化剂虽然可以改善设备腐蚀和催化剂分离回收等问题，但是仍然存在活性低，易流失等不足。离子液体作为近年来新兴的反应体系和催化剂在各种反应中得到了广泛的应用(Applied Catalysis A General, 1-56,373，(2010))。已有研究表明离子液体是催化酯化反应的良好催化剂，但是离子液体催化的富马酸二甲酯合成反应还未见报道。
发明内容
本发明的目的是取代传统合成富马酸二甲酯的无机液体酸催化剂，提供一种采用高效且环境友好的酸性离子液体催化剂，在较为温和的反应条件下，催化富马酸和甲醇反应制备富马酸二甲酯的方法。本发明的反应式为
权利要求
1.一种富马酸二甲酯的制备方法，其特征在于使用富马酸和甲醇为原料，采用酸性离子液体作为催化剂，在常压，反应温度60 100°C、反应时间2 8小时条件下，经酯化反应合成富马酸二甲酯；所述的酸性离子液体催化剂选自咪唑类酸性离子液体、吡啶类酸性离子液体、吡咯烷类酸性离子液体、胍类酸性离子液体、季铵类酸性离子液体中的一种。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于咪唑类酸性离子液体结构为
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于吡啶类酸性离子液体结构为
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于吡咯烷类酸性离子液体结构为
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于胍类酸性离子液体结构为
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于季铵类酸性离子液体结构为
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于富马酸与甲醇的摩尔比为I: 2 I : 15。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于酸性离子液体催化剂用量为富马酸质量的0.5wt % 2. 5wt %。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于酯化反应温度为75 85°C。
全文摘要
本发明涉及一种富马酸二甲酯的制备方法，以富马酸和甲醇为原料，采用酸功能化离子液体作为催化剂，在较为温和的条件下进行酸醇酯化反应合成富马酸二甲酯。本发明的方法催化剂活性高、用量少，易于分离回收重复使用，克服了现有技术中催化剂回收难、污染环境、腐蚀设备的缺点，有非常好的工业应用前景。
文档编号C07C69/60GK102757346SQ201110106188
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者夏春谷, 李沛陪, 李臻, 赵应伟, 陈静 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所