背景及概述[1]
(2S)-2-甲氧基-1-丙醇又叫丙二醇甲醚(PM)，是一种性能优良、毒性较低的溶剂，具有溶解能力强，挥发度低，闪点高，气味温和等特点。是丙二醇醚系列化合物中重要的产品之一，被广泛地应用于涂料、印染和农药等行业，同时它也可以作为燃料抗冻剂、洗涤剂、萃取剂和有机合成中间体。丙二醇单甲醚的分子结构、物理化学性质与乙二醇醚相近，所以被认为是毒性较大的乙二醇醚类的理想替代产品。
制备[1-2]
报道一、
CN201710352348.0报道了丙二醇单甲醚（(2S)-2-甲氧基-1-丙醇）的调控合成方法，在100mL不锈钢高压反应釜中，加入纳米金属氧化物催化剂0.05g、0.5mL环氧丙烷、21mL甲醇，密闭反应釜后，加热反应釜到160℃，反应时间为8h，制得丙二醇单甲醚。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米金属氧化物催化剂包括纳米Fe2O3，纳米CuO，纳米NiO，纳米ZnO，纳米SnO2，纳米Fe3O4。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米Fe2O3的制备方法包括：
将30mL浓度为1mol/L氯化铁溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三颈烧瓶中，搅拌均匀，向其中缓慢滴加浓度为28％的氨水，调节溶液pH至3.7，在80℃水浴中陈化8h；冷却至室温后置于超声清洗器中超声、振荡20min，混合液进行抽滤，滤出的固体先用去离子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；将得到的固体放入100℃烘箱烘干12h，然后放入马弗炉中600℃烘烧2h，冷却后得到所述的纳米Fe2O3。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米纳米CuO的制备方法包括：
将30mL浓度为1mol/L硫酸铜溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三颈烧瓶中，搅拌均匀，向其中缓慢滴加浓度为28％的氨水，调节溶液pH至4.7，在80℃水浴中搅拌8h；冷却至室温后置于超声清洗器中超声、振荡20min，混合液进行抽滤，滤出的固体先用去离子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；将得到的固体放入100℃烘箱烘干12h，然后放入马弗炉中600℃烘烧2h，冷却后得到所述的纳米CuO。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米纳米NiO的制备方法包括：
将30mL浓度为1mol/L氯化镍溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三颈烧瓶中，搅拌均匀，向其中缓慢滴加浓度为28％的氨水，调节溶液pH至7.2，在80℃水浴中搅拌8h；冷却至室温后置于超声清洗器中超声、振荡20min，混合液进行抽滤，滤出的固体先用去离子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；将得到的固体放入100℃烘箱烘干12h，然后放入马弗炉中600℃烘烧2h，冷却后得到所述的纳米NiO。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米纳米ZnO的制备方法包括：
将30mL浓度为1mol/L硫酸锌溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三颈烧瓶中，搅拌均匀，向其中缓慢滴加浓度为28％的氨水，调节溶液pH至6.0，在80℃水浴中搅拌8h；冷却至室温后置于超声清洗器中超声、振荡20min，混合液进行抽滤，滤出的固体先用去离子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；将得到的固体放入100℃烘箱烘干12h，然后放入马弗炉中600℃烘烧2h，冷却后得到所述的纳米ZnO。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米纳米SnO2的制备方法包括：
将30mL浓度为1mol/L四氯化锡溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三颈烧瓶中，搅拌均匀，向其中缓慢滴加浓度为28％的氨水，调节溶液pH至0.25，在80℃水浴中搅拌8h；冷却至室温后置于超声清洗器中超声、振荡20min，混合液进行抽滤，滤出的固体先用去离子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；将得到的固体放入100℃烘箱烘干12h，然后放入马弗炉中600℃烘烧2h，冷却后得到所述的纳米SnO2。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，所述的纳米纳米Fe3O4的制备方法包括：将30mL浓度为1mol/L氯化铁溶液、2mL聚乙二醇、2.0g尿素放入三颈烧瓶中，搅拌均匀，恒温水浴加热到80℃，持续向混合液中通入氧气，向其中缓慢滴加浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，调节溶液pH至10；在80℃水浴中陈化8h；冷却至室温后置于超声清洗器中超声、振荡20min，混合液进行抽滤，滤出的固体先用去离子水清洗三次，再用乙醇清洗三次；将得到的固体放入50℃烘箱烘干，冷却研磨后得到所述的纳米Fe3O4。
本发明所述的丙二醇单甲醚的调控合成方法，反应生成的主产物为(2S)-2-甲氧基-1-丙醇(PM-2)，副产物为2-甲氧基-1-丙醇(PM-1)，无其他产物生成。
报道二、
(1)双模板嵌入一步法合成铈涂层硅基介孔载体Ce2O3/SBA-15
将2.988g十六烷基三甲基溴化铵溶解于20mL无水乙醇中，在40℃搅拌3h，得到澄清溶液A；将4.45gCe(NO3)3·6H2O溶解于23.75mL的无水乙醇中，并于40℃搅拌3h，得到无色透明溶液B；将得到的溶液A缓慢滴加到溶液B中并继续在40℃剧烈搅拌4h，而后转移到带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热釜中，110℃中陈化5h，得悬浮液C；在25℃将2.07g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解在76.9g的1.6mol/L的盐酸中剧烈搅拌2h，然后加入4.393g正硅酸乙酯，并将温度调为40℃，继续搅拌2h，得悬浮液D；将得悬浮液C在强力搅拌下逐滴加到得悬浮液D中，并继续搅拌5h后转入到带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热釜中，在100℃下静止晶化48h；将得到的混合体系过滤、反复洗涤、干燥，得到的白色粉末在箱式马弗炉中以2℃/min升温速率自室温升至550℃并保持6h，即得到双模板嵌入一步法合成的铈涂层硅基介孔载体Ce2O3/SBA-15，滤液经旋转蒸发回收乙醇。
(2)KF-Al2O3协同改性双模板嵌入法合成的硅基介孔载体Ce2O3/SBA-15
称取0.2g的Al(NO3)3·9H2O溶解在18ml无水乙醇中，在搅拌状态下加入1g双模板嵌入一步法合成的铈涂层硅基介孔载体Ce2O3/SBA-15，在35℃下搅拌24h后，再在50℃下缓慢蒸发回收无水乙醇，剩余固体粉末在100℃烘箱中干燥10h，置于箱式马弗炉中以2℃/min升温速率自室温升至550℃并保持4h，即得到金属氧化铝修饰双模板嵌入一步法合成的铈涂层硅基介孔载体Al2O3-Ce2O3/SBA-15；
称取0.10gKF溶解在18ml无水甲醇中，在搅拌状态下加入1gAl2O3修饰双模板嵌入一步法合成的铈涂层硅基介孔载体Al2O3-Ce2O3/SBA-15，在25℃下搅拌24h后，再在40℃下缓慢蒸发回收无水甲醇，剩余固体粉末在60℃真空干燥箱中干燥10h，再置于箱式马弗炉中以2℃/min升温速率自室温升至400℃并保持4h，即得介孔固体中强碱KF-Al2O3-Ce2O3/SBA-15催化剂；
(3)催化合成高1-甲氧基-2-丙醇含量的(2S)-2-甲氧基-1-丙醇
将(1)所制得的1.35gKF-Al2O3-Ce2O3/SBA-15介孔固体碱催化剂与72g甲醇、27g环氧丙烷加入到带有搅拌装置的高压反应釜中反应，甲醇与环氧丙烷的摩尔比为5∶1，催化剂与环氧丙烷的质量比为0.050∶1，反应压力为1.5MPa，反应温度为125℃，反应时间为5h，反应结束后冷却至室温，静置，蒸馏回收未反应的甲醇与环氧丙烷，过滤回收催化剂，滤液即为高(2S)-2-甲氧基-1-丙醇含量的丙二醇甲醚产品，产品收率为93.40％，其中1-甲氧基-2-丙醇(伯醚)与2-甲氧基-1-丙醇(仲醚)的异构体质量比为91.52％。
参考文献
[1][中国发明]CN201710352348.0丙二醇单甲醚的调控合成方法
[2]CN201510932352.5一种改性SBA-15介孔固体中强碱催化剂的制备方法及其应用