离子液体催化合成双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯及其单晶的制备

聚对苯二甲酸乙二醇脂是热塑性聚酯中最主要的品种，英文名为Polythyleneterephthalate简称PET或PETP，俗称涤纶树脂。它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。它由双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯(BHET)发生脱水缩合反应而来，是先制得双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯，再进行缩聚反应。工业上，双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯可通过环氧乙烷(ethyleneoxide)与对苯二甲酸(TA)反应得到，以避免酯交换法产生甲醇副产物及直接酯化法需在加压环境中反应、需添加大量乙二醇、产物组成中含有低聚物(oligomer)等问题^[1]。

制备方法

S1、路易斯酸离子液体的制备 

1)按照摩尔比1:1.1，将N-甲基咪唑与1-溴代正丁烷加入到反应器中，升温至80℃，搅拌反应3小时，反应完全后加入乙酸乙酯，静置分层，经旋转蒸发后得到离子液体；

2)将步骤1)制备的离子液体在搅拌状态下，加入无水氯化铝，离子液体与无水路易斯酸的摩尔比例为1:0.2；搅拌8小时，反应结束后加入一定量的乙酸乙酯充分搅拌后，再静置分层取离子液体层，旋转蒸发后即得 路易斯酸离子液体。

S2、双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯的方法的制备

将1mol对苯二甲酸加入到300g步骤S1制备的路易斯酸离子液体中，搅拌均匀后，再通入3mol环氧乙烷，然后升温至120℃，搅拌反应5小时，反应结束后，加入300mL的乙酸乙酯，静置分层得到有机层和离子液体层，有机层经整除溶剂后得到双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯粗产品^[1]。

S3、双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯的结晶

取20g双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯粗品，加入200g乙酸乙酯，加热至65℃，充分搅拌溶解，趁热过滤除去不溶物，得双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯溶液。将该溶液转移至结晶器中进行结晶，以1℃/h的降温速率降至35℃，保温24h，可以观察到有明显晶体析出。再以2℃/h的降温速率降至25℃，经过滤、洗涤、干燥后获得双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯块状单晶^[2]。

参考文献

[1]郭仪. 一种双（2-羟基乙基）对苯二甲酸酯的制备方法:CN201911009608.X[P]. 2020-04-14.

[2]中国科学院过程工程研究所. 一种双（2-羟基乙基）对苯二甲酸酯块状单晶的制备方法:CN202110081531.8[P]. 2021-06-04.