一種合成二烷氧基丙烷的方法
2023-05-31 06:23:31
專利名稱：一種合成二烷氧基丙烷的方法
技術領域：
本發明涉及的是關於二烷氧基丙烷的合成方法。
背景技術：
二烷氧基丙烷(又稱丙酮縮二烷基醇)是一種重要的精細化工中間體。其中，二甲氧基丙烷(又稱丙酮縮二甲醇，簡稱DMP)是最簡單、最活潑的縮酮，在精細化工工業上有廣泛用途，它是甲氧基丙烯、假紫羅蘭酮、紫羅蘭酮、異植物醇、維生素A、維生素E等醫藥、化工、飼料產品的關鍵中間體，可以用作環化劑、縮合劑、脫水劑、保護劑及高聚物催化劑的組分等。
合成二烷氧基丙烷的許多方法是以醇和丙酮為起始原料，在酸存在下發生縮合反應得到產品的。製備這些縮酮通常相對較困難，人們對該方法進行了大量的研究及改進。醇和丙酮的反應，人們常常以鹽酸、硫酸、磷酸等為縮合試劑進行研究。該方法的缺點是反應收率太低，副產物多，且酸對設備有腐蝕。
後來，許多研究者以固體酸催化劑為縮合劑進行了研究，使反應的選擇性大大提高，並解決了設備的腐蝕問題，但反應的轉化率仍然不高。所以，一些研究者考慮在該反應中加入脫水劑，以除去水分，提高反應轉化率。特別是Allmang等以無水硫酸鈣為脫水劑，在酸存在下在高沸點溶劑中進行縮合反應，大大提高了反應收率。該方法的缺點是需要耗用大量的溶劑，產品的損失較大，所以生產成本較高，不利於工業化生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種能實現清潔、高收率合成二烷氧基丙烷的方法。
本發明的合成二烷氧基丙烷(式1)的方法， 式1式中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團，其特徵是將醇和丙酮在固體酸催化劑和吸水劑混裝的助劑的作用下，於-20～40℃溫度下進行縮合反應，生成二烷氧基丙烷，其中對每摩爾醇，丙酮的用量為1～10摩爾，助劑的用量為0.02～2摩爾。
使用的丙酮通常大大過量，對每摩爾醇，丙酮的優選用量為3～5摩爾。未反應的丙酮能回收使用。助劑的優選用量為0.1～1.0摩爾。縮合反應的溫度以0℃～20℃間為佳。
上述混裝的助劑可以是由雜多酸、陽離子樹脂固體酸催化劑中的一種和分子篩、矽膠、活性氧化鋁吸水劑中的一種組成的混裝物，它既具有催化功能，又具有吸水功能。
縮合反應可以間歇進行，也可以連續進行，採用間歇進行，反應時間為4～16小時。採用連續進行，可以在管道反應器中進行，停留時間是4～24小時。
本發明反應轉化率高、選擇性好，設備無腐蝕，利於工業化生產，是一種綠色合成二烷氧基丙烷的方法。
具體實施例方式
以下結合實例進一步說明本發明。
實例1二甲氧基丙烷的連續合成將甲醇和丙酮的混合液(摩爾比1∶2)用泵從頂部朝下，通過1根480毫升的管式反應器(直徑48毫米，長度300毫米)，該反應器中裝150克助劑，該助劑由陽離子樹脂和分子篩混裝而成，控制反應溫度10℃，反應時間6小時。反應結束後，反應混合液精餾，可得到產品二甲氧基丙烷，收率80.1％，選擇性99.5％，含量99.3％。
實例2二甲氧基丙烷的間歇合成在如下表1的所有實例(a-e)中，在帶溫度計、攪拌器的500毫升反應釜中加入甲醇和丙酮，然後加入由陽離子樹脂和分子篩混裝而成的助劑，開動攪拌，控制溫度10℃，反應6小時。反應結束後，反應混合液精餾，可得到產品二甲氧基丙烷，收率78.1％，含量99.2％。
表1
實例3二乙氧基丙烷的連續合成將乙醇和丙酮的混合液(摩爾比1∶2)用泵從頂部朝下，通過1根480毫升的管式反應器(直徑48毫米，長度300毫米)，該反應器中裝150克助劑，該助劑由雜多酸和分子篩混裝而成，控制反應溫度10℃，反應時間6小時。反應結束後，反應混合液精餾，可得到產品二乙氧基丙烷，收率82.1％，選擇性99.5％，含量99.1％。
實例4二丙氧基丙烷的連續合成將丙醇和丙酮的混合液(摩爾比1∶2)用泵從頂部朝下，通過1根480毫升的管式反應器(直徑48毫米，長度300毫米)，該反應器中裝150克助劑，該助劑由雜多酸和矽膠混裝而成，控制反應溫度10℃，反應時間6小時。反應結束後，反應混合液精餾，可得到產品二丙氧基丙烷，收率83.4％，選擇性99.6％，含量99.2％。
權利要求
1.一種合成二烷氧基丙烷(式1)的方法， 式1式中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團，其特徵是將醇和丙酮在固體酸催化劑和吸水劑混裝的助劑的作用下，於-20～40℃溫度下進行縮合反應，生成二烷氧基丙烷，其中對每摩爾醇，丙酮的用量為1～10摩爾，助劑的用量為0.02～2摩爾。
2.按權利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特徵是對每摩爾醇，丙酮的用量為3～5摩爾。
3.按權利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特徵是對每摩爾醇，助劑的用量為0.1～1.0摩爾。
4.按權利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特徵是縮合反應的溫度為0℃～20℃。
5.按權利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特徵是所說的助劑是由雜多酸、陽離子樹脂固體酸催化劑中的一種和分子篩、矽膠、活性氧化鋁吸水劑中的一種組成的混裝物。
6.按權利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特徵是所說的縮合反應間歇進行，反應時間為4～16小時，或在管道反應器中連續進行，停留時間是4～24小時。
全文摘要
本發明公開了一種合成二烷氧基丙烷(式1)的方法。該合成方法是將醇和丙酮在固體酸催化劑和吸水劑混裝的助劑的作用下，於－20～40℃溫度下進行縮合反應，生成二烷氧基丙烷，其中對每摩爾醇，丙酮的用量為1～10摩爾，助劑的用量為0.02～2摩爾。本發明合成二烷氧基丙烷的方法反應轉化率高、選擇性好，設備無腐蝕，利於工業化生產。式中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團。
文檔編號C07C41/00GK1524838SQ03151120
公開日2004年9月1日 申請日期2003年9月16日 優先權日2003年9月16日
發明者李浩然, 王從敏, 崔偉, 鄧東順, 張 榮, 胡興邦, 徐林祥, 葉志翔 申請人:浙江大學, 浙江巨化股份有限公司研究開發中心