本申请涉及一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，属于化工技术领域。
背景技术：
封端乙二醇二甲醚性质稳定，不易起化学反应，同时具有很好的溶解性，因此具有重要的应用。可用于电化学、硼化学、半导体、太阳能硅片、医药等生产领域；也可用于脱漆剂、稀释剂、清洗剂、抗氧剂等领域；同时它是一种含氧化合物，具有较高的十六烷值和能量密度，是一种潜在的含氧醚类液体燃料。
目前，在封端乙二醇二甲醚化合物合成方法中，最常用的是williamson合成法，这也是工业上规模生产所采用的方法。但该法为有机合成，易产生大量的钠盐，具有一定的污染性，后处理困难，对工业生产有一定的局限性。催化合成乙二醇二醚类化合物是比较有竞争力的方法，通常采用乙二醇单甲醚与甲醇原料，在催化剂作用下进行催化醚化反应。
技术实现要素：
根据本申请的一个方面，提供了一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，该方法采用乙二醇单甲醚为原料，杂多酸或者分子筛作为催化剂，通过与原料自身醚交换反应，制备所述的乙二醇二甲醚。该方法只使用乙二醇单甲醚为原料，因此提供了一条具有潜力的生产封端乙二醇二甲醚的生产路线。
本申请中直接采用乙二醇单甲醚为原料，不需要使用甲醇与其醚化，而是采用自身醚交换的方法，制备所述的封端乙二醇二甲醚，减少原料种类，从而提供一条乙二醇二甲醚的合成新方法：采用单一的乙二醇单甲醚为原料，杂多酸或者分子筛作为催化剂，通过自身醚交换反应，制备所述的封端乙二醇二甲醚。
所述封端乙二醇二甲醚的合成方法，其特征在于，将含有乙二醇单甲醚的原料与催化剂接触反应，获得封端乙二醇二甲醚；
所述催化剂选自杂多酸、分子筛中的至少一种。
可选地，所述催化剂选自hzsm-5分子筛、h-beta分子筛、hy分子筛、磷钨酸、硅钨酸中的至少一种。
可选地，所述杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸中的至少一种。
可选地，所述杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸中的一种。
可选地，所述分子筛选自hzsm-5分子筛、h-beta分子筛、hy分子筛中的至少一种。
可选地，所述分子筛选自hzsm-5分子筛、h-beta分子筛、hy分子筛中的一种。
可选地，所述催化剂的加入量为原料的质量百分数为0.1％～10％。
可选地，所述固体酸催化剂的加入量为原料的质量百分数上限选自0.2％、0.5％、0.6％、0.8％、1％、1.25％、2％、2.5％、3％、5％、8％或10％；下限选自0.1％、0.2％、0.5％、0.6％、0.8％、1％、1.25％、2％、2.5％、3％、5％或8％。
可选地，所述反应在非活性气氛保护下进行。
可选地，所述非活性气氛选自氮气、惰性气体中的至少一种。
可选地，所述非活性气氛选自氮气、氦气、氩气中的至少一种。
可选地，所述反应的温度为100～300℃。
可选地，所述反应的温度为120～250℃。
可选地，所述反应的温度为110～250℃。
可选地，所述反应的温度上限选自110℃、120℃、150℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、250℃、280℃或300℃；下限选自100℃、110℃、120℃、150℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、250℃或280℃。
可选地，所述反应的时间为2～10h。
可选地，所述反应的时间为2～6h。
可选地，所述反应的时间选自3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h；下限选自2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h。
可选地，上述任一项所述的方法中，乙二醇单甲醚的转化率高于40％；封端乙二醇二甲醚的选择性高于40％。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本发明所制备的封端乙二醇二甲醚采用催化转化的方法，对比现有工业生产技术，不使用计量的碱和卤代烷烃，更具有环保意义，有效降低企业生产成本。
2)本发明所制备的封端乙二醇二甲醚采用合成方法，仅使用乙二醇单甲醚作为原料，不需要使用甲醇与其醚化，而是采用自身醚交换的方法，减少原料使用种类，反应过程更简单、易于控制。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买，所采用的仪器均采用厂家推荐使用条件。
所采用的分子筛均购自南开催化剂厂。
本申请的实施例中分析方法如下：
利用安捷伦气相7890气相色谱仪进行气相色谱进行产物分析。
本申请的实施例中转化率、选择性计算如下：
本申请的实施例中，乙二醇单甲醚转化率以及封端乙二醇二甲醚的选择性都基于碳摩尔数进行计算。
根据本申请的一种实施方式，封端乙二醇二甲醚的合成方法，包括：采用乙二醇单甲醚为原料，杂多酸或者分子筛作为催化剂，通过自身醚交换反应，制备所述的封端乙二醇二甲醚。
可选地，所述分子筛选自hzsm-5、h-beta、hy分子筛的一种或两种以上。
可选地，所述杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸的一种或两种以上。
可选地，所述的催化剂的加入量为原料的质量百分数为0.1％～10％。
可选地，所述醚化反应的条件为：反应温度100～300℃，反应时间2～10h。
可选地，所述醚化反应的条件为：反应温度120～250℃，反应时间2～6h。
实施例1
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，具体包括以下步骤：在50ml的高压反应釜中，加入20g乙二醇单甲醚，0.25gh-beta(硅铝比为40)催化剂。封釜后进行氮气置换，然后升温到200度，反应2小时。反应结束后，降温到室温。取样分析。乙二醇单甲醚转化率48％，封端乙二醇二甲醚的选择性能够达到48％。
实施例2
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，具体包括以下步骤：在50ml的高压反应釜中，加入20g乙二醇单甲醚，0.5gh-beta(硅铝比为25)催化剂。封釜后进行氮气置换，然后升温到200度，反应6小时。反应结束后，降温到室温。取样分析。乙二醇单甲醚转化率65％，封端乙二醇二甲醚的选择性能够达到56％。
实施例3
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，具体包括以下步骤：在50ml的高压反应釜中，加入20g乙二醇单甲醚，0.6ghy(硅铝比为11)催化剂。封釜后进行氮气置换，然后升温到220度，反应4小时。反应结束后，降温到室温。取样分析。乙二醇单甲醚转化率55％，封端乙二醇二甲醚的选择性能够达到45％。
实施例4
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，具体包括以下步骤：在50ml的高压反应釜中，加入20g乙二醇单甲醚，1.0g磷钨酸催化剂。封釜后进行氮气置换，然后升温到180度，反应2小时。反应结束后，降温到室温。取样分析。乙二醇单甲醚转化率46％，封端乙二醇二甲醚的选择性能够达到43％。
实施例5
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，具体包括以下步骤：在50ml的高压反应釜中，加入20g乙二醇单甲醚，2.0g硅钨酸催化剂。封釜后进行氮气置换，然后升温到160度，反应4小时。反应结束后，降温到室温。取样分析。乙二醇单甲醚转化率53％，封端乙二醇二甲醚的选择性能够达到44％。
实施例6
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，反应温度为100℃，反应时间为10h，其他参数条件同实施例1。
实施例7
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，反应温度为250℃，其他参数条件同实施例1。
实施例8
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，反应温度为300℃，其他参数条件同实施例3。
实施例9
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，反应温度为120℃，其他参数条件同实施例3。
实施例10
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，催化剂加入量为0.02g，其他参数条件同实施例3。
实施例11
本实施例提供一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，催化剂为硅铝比为25的hzsm-5，其他参数条件同实施例3。
实施例6至实施例11中所述方法，乙二醇单甲醚的转化率高于40％；封端乙二醇二甲醚的选择性高于40％。
综上所述，本发明提供了一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，杂多酸类化合物或者分子筛作为制备封端乙二醇二甲醚的催化剂，乙二醇单醚化合物作为原料，通过与原料自身醚交换反应，制备所述的封端乙二醇二甲醚，为封端乙二醇二甲醚的制备提供一条新的技术路线。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
1.一种封端乙二醇二甲醚的合成方法，其特征在于，将含有乙二醇单甲醚的原料与催化剂接触反应，获得封端乙二醇二甲醚；
所述催化剂选自杂多酸、分子筛中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子筛选自hzsm-5分子筛、h-beta分子筛、hy分子筛中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为原料的质量百分数为0.1％～10％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应在非活性气氛保护下进行。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非活性气氛选自氮气、氦气、氩气中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为100～300℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为120～250℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的时间为2～10h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的时间为2～6h。
技术总结