背景技术
1,4-环已烷二甲醇(CHDM)是一种结构对称的脂环族二元醇,含有两个伯羟基,是工业上重要的聚酯(PCT、PETG、PCTG)的生产原料,广泛用于制造聚酯纤维、瓶用聚酯、片材用聚酯、不饱和聚酯、聚酯釉料、聚氨脂泡沫塑料以及润滑剂和液压液体等。采用CHDM共聚改性的新型聚酯(PETG)具有优异的透明性、着色性和气密性,克服了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在这方面的缺陷,在食品包装、日用品、光化学及医学领域等方面有很好的应用前景。
1,4-环已烷二甲醇有顺式及反式两种结构,美国专利5124435提出反式-1,4-环已烷二甲醇性能要优于顺式-1,4-环已烷二甲醇,通常在市场上买到的CHDM都是顺、反异构体的混合物,比例一般在30/70左右。以反式-1,4-环已烷二甲醇改性得到的聚酯具有很高的玻璃化转变温度和软化温度,具有良好的耐化学性和适应环境性,适用范围广。因此,提高反式-1,4-环已烷二甲醇的含量,是制备高质量聚酯的重要环节。
国内外目前均未发现类似专利。国外提高反式-1,4-环已烷二甲醇含量的方法,主要集中在将顺式结构异构化反应为反式结构。
美国专利2917549公开了一种将顺式-1,4-环已烷二甲醇异构化为反式-1,4-环已烷二甲醇的方法,该方法包括在温度至少为200℃,并有低原子量金属如锂、钠、钾、钙和铝的醇盐存在的条件下,对顺式CHDM加热进行异构化反应
日本专利2002275108还有一种提纯反式-1,4-环已烷二甲醇的方法,该方法以乙酸乙酯作为溶剂,将CHDM顺、反异构体在室温下进行重结品,再对产物洗涤、提纯后,在零下20℃的条件下结晶分离得到高纯度的反式-1,4-环已烷二甲醇。
然而，以上方法的设计投资及生产成本都是十分高昂的。这些方法的另一个不利因素是其在异构化区内使用的金属醇盐催化剂是有害性的,还有可能使产物被催化剂污染。其他类似专利方法缺点与美国专利2917549的很相似。
提纯方法
将结晶器外循环水浴温度设置为55℃,内循环水浴温度设置为46℃,称取65.24g反式CHDM含量约为75%的粗品于专用结晶器中,将其融化。待温度降为45℃时加入乙酸乙酯35.14g(即CHDM与乙酸乙酯的质量比为65:35),并在42℃下恒温稳定30min后,将外循环水浴设为22℃,内循环水浴设为15℃,以0.1℃/min的速率降温,结晶:养晶5h,排出母液,将外循环以5℃/h升温至50℃,内循环水浴设为19℃,发汗5h,得到反式-1,4-环已烷二甲醇含量为94%的晶体5g[1]。
参考文献
[1] 中国石油天然气股份有限公司. 提纯1,4-环己烷二甲醇反式异构体的方法:CN201610153939.0[P]. 2017-09-26.