一種三聚乙醛的製備方法
2023-10-06 03:16:29 1
專利名稱：一種三聚乙醛的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種化學中間體合成技術領域，尤其指一種三聚乙醛的製備方法。
背景技術：
三聚乙醛，別名仲(乙)醛、三聚醋醛、副醛。分子式C6H1203。三聚乙醛為無色油狀流動性的液體，具有令人愉快的辛辣氣味；熔點12.6°C，沸點U8°C，相對密度 0. 9943 (20/40C )；難溶於水，溶於醇、醚和氯仿中；不起醛的特徵性反應；在少量酸存在下， 可重新分解成乙醛，可作為乙醛的穩定形態，便於乙醛的儲存和運輸。用作溶劑，有機合成， 橡膠促進劑和抗氧劑。用於農藥、香科、醫藥、塗料工業領域。因此，在化學反應中，當有酸存在下，三聚乙醛可代替乙醛使用。乙醛在痕量的酸或重金屬滷化物的催化下，於室溫聚合 (見聚合反應)成三聚乙醛。關於三聚乙醛的製備方法，工業上主要為在乙醛中加入0. 5%的濃硫酸使乙醛聚合，而後將混合物水洗、乾燥得到。該工藝原料濃硫酸對設備腐蝕大和不能回收利用，處理後產生大量酸性廢水，對環境的汙染較大，且三聚乙醛回收率較低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種工藝簡單、對設備無腐蝕、生產成本低且對環境汙染小的一種三聚乙醛的製備方法。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為本三聚乙醛的製備方法，其特徵在於依次包括以下步驟一、選取乙醛液體和作為催化劑的強酸性陽離子樹脂分別放置，乙醛液體與強酸性陽離子樹脂的質量比為1 0. 1 1 ；二、將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為15 30°C的容器中攪拌回流反應1 5小時；三、然後將溫度冷卻至5 15°C中再反應1 2小時，待反應完畢後，經過濾將固液分離，得到固體強酸性陽離子樹脂和其中含有未反應乙醛和三聚乙醛的混和液；四、將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後即得到三聚乙醛，其中經蒸餾氣化的乙醛經冷凝回收。作為改進，所述強酸性陽離子樹脂為苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基的陽離子交換樹脂。再改進，所述乙醛液體取450 460重量份，作為催化劑的強酸性陽離子樹脂取 45 58重量份，然後將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為19°C的容器中攪拌回流反應2. 5 5小時；然後將溫度冷卻至10°C中再反應1. 5 2小時，待反應完畢後，將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後得到98%以上的三聚乙醛。與現有技術相比，本發明的優點在於以乙醛為原料，以強酸性陽離子樹脂為催化劑，先回流聚合，然後降低溫度有利於三聚乙醛的生成，再過濾出產品和回收樹脂，這樣不僅操作更加簡單，而且對設備無腐蝕，對環境的汙染更加小，並且催化劑可回收套用，生產成本更低和生產效率更高的優點，因此本發明為生產三聚乙醛提供了一個更適宜於工業化生產的方法，具有很大的開發前景。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。本發明的三聚乙醛的製備方法依次包括以下步驟一、選取乙醛液體和作為催化劑的強酸性陽離子樹脂分別放置，乙醛液體與強酸性陽離子樹脂的質量比為1 0. 1 1 ；二、將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為15 30°C的容器中攪拌回流反應1 5小時；三、然後將溫度冷卻至5 15°C中再反應1 2小時，待反應完畢後，經過濾將固液分離，得到固體強酸性陽離子樹脂和其中含有未反應乙醛和三聚乙醛的混和液；四、將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後即得到三聚乙醛，其中經蒸餾氣化的乙醛經冷凝回收。上述強酸性陽離子樹脂為苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基的陽離子交換樹脂；而所述乙醛液體取450 460重量份，作為催化劑的強酸性陽離子樹脂取45 58重量份，然後將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為19°C的容器中攪拌回流反應2. 5 5小時；然後將溫度冷卻至10°C中再反應1. 5 2小時，待反應完畢後，將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後得到98%以上的三聚乙醛。上述所提到的「催化劑可回收套用」指的意思是催化劑可回收重複使用，當催化劑多次使用後經再生後，又能重新使用。實施例一在500ml三口燒瓶中，倒入450g乙醛液體，45g強酸性陽離子樹脂，先在19°C攪拌回流反應2. 5h (h指小時的單位，即指英文hour，以下同)，再冷卻到10°C反應1. 5h，過濾得到58g強酸性陽離子樹脂和437g液體，液體中三聚乙醛含量92%。液體經過簡單蒸餾回收得到未反應的乙醛^g以及得到98%以上三聚乙醛409g。由乙醛轉化為三聚乙醛的轉化率為 90. 89%。實施例子2 在500ml三口燒瓶中，倒入428g乙醛液體，再加入例子1中回收的^g乙醛和實施例1中過濾得到的58g強酸性陽離子樹脂，先在19°C攪拌回流反應2. 5h，再冷卻到10°C 反應1. 5h，過濾得到58g強酸性陽離子樹脂和456g液體，液體中三聚乙醛含量91 %。液體經過蒸餾回收得到未反應的乙醛35g以及得到98%以上三聚乙醛421g。由乙醛轉化為三聚乙醛的轉化率為92. 32%。實施例子3 在500ml三口燒瓶中，倒入450g乙醛液體和實施例2中過濾得到的58g強酸性陽離子樹脂，先在19°C攪拌回流反應證，再冷卻到10°C反應池，過濾得到58g強酸性陽離子樹脂和450g液體，液體中三聚乙醛含量93%。液體經過簡單蒸餾回收得到未反應的乙醛 26g以及得到98%以上三聚乙醛424g。由乙醛轉化為三聚乙醛的轉化率為94. 22%。
權利要求
1.一種三聚乙醛的製備方法，其特徵在於依次包括以下步驟一、選取乙醛液體和作為催化劑的強酸性陽離子樹脂分別放置，乙醛液體與強酸性陽離子樹脂的質量比為1 0. 1 1 ；二、將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為15 30°C的容器中攪拌回流反應1 5小時；三、然後將溫度冷卻至5 15°C中再反應1 2小時，待反應完畢後，經過濾將固液分離，得到固體強酸性陽離子樹脂和其中含有未反應乙醛和三聚乙醛的混和液；四、將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後即得到三聚乙醛，其中經蒸餾氣化的乙醛經冷凝回收。
2.根據權利要求1所述製備方法其特徵在於所述強酸性陽離子樹脂為苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基的陽離子交換樹脂。
3.根據權利要求1或2所述製備方法其特徵在於所述乙醛液體取450 460重量份，作為催化劑的強酸性陽離子樹脂取45 58重量份，然後將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為19°C的容器中攪拌回流反應2. 5 5小時；然後將溫度冷卻至10°C中再反應 1. 5 2小時，待反應完畢後，將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後得到98%以上的三聚乙醛。
全文摘要
一種三聚乙醛的製備方法，其特徵在於依次包括以下步驟選取乙醛液體和強酸性陽離子樹脂，乙醛液體與強酸性陽離子樹脂的質量比為1∶0.1～1；將乙醛液體和強酸性陽離子樹脂置於溫度為15～30℃的容器中攪拌回流反應1～5小時；然後將溫度冷卻至5～15℃中再反應1～2小時，經過濾將固液分離；將混和液通過蒸餾將乙醛從混和液中氣化分離後即得到三聚乙醛。與現有技術相比，本發明的優點在於以乙醛為原料，以強酸性陽離子樹脂為催化劑，先回流聚合，然後降低溫度有利於三聚乙醛的生成，再過濾出產品和回收樹脂，這樣不僅操作更加簡單，而且對設備無腐蝕，對環境的汙染更加小，並且催化劑可回收套用，生產成本更低和生產效率更高的優點。
文檔編號C07D323/04GK102250054SQ201110122630
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者應國海, 陳啟明, 黃上馬 申請人:浙江愛迪亞營養科技開發有限公司