一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法

2023-06-01 15:00:31

專利名稱：一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法
技術領域：
本發明涉及精細化工技術領域，尤其涉及一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法。
背景技術：
巰基乙酸季戊四醇酯，又稱硫代乙醇酸季戊四醇酯、氫硫基乙酸季戊四醇等，英文名:Pentaerythritoltetrakis(2-mercaptoacetate) ；^ ζ C13H2008S4 ；^7v^fi432. 55 ； CAS登錄號10193-99-4。工業上用作有機中間體，酸性離子交換催化劑、聯結劑，還可用作聚合改性劑。在巰基乙酸季戊四醇酯的生產合成中，由於巰基乙酸必須大大過量，可是巰基乙酸季戊四醇酯本身粘度大，洗滌過程中不容易洗淨殘存的游離酸，而其下遊產品生產過程對殘酸含量有一定要求，因此對產品的性能造成了一定的影響。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種明顯減少產品中游離殘酸含量、確保產品質量的巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，包括步驟
1)加料反應階段
將季戊四醇和巰基乙酸按1:4. 4 4. 8的摩爾比加入反應裝置中，之後加入催化劑，真空下，在100 110°C，並在攪拌狀態下，反應8 10小時；
2)分液蒸餾階段
上述反應完畢後，將所述反應所得到的料液降溫至40 55°C，加入有機惰性溶劑和與所述有機惰性溶劑等質量的水，攪洗10 20分鐘，分液得到溶劑層和酯層，將所述溶劑層和酯層用水洗滌直至所述料液PH值為5. 5 6. 5，隨後將所述料液進行分液蒸餾製得所述巰基乙酸季戊四醇酯。作為優選的技術方案，所述季戊四醇的純度> 95%，所述巰基乙酸的純度> 95%。作為優選的技術方案，所述催化劑為對甲苯磺酸、固體酸催化劑如固體磷酸；固體超強酸催化劑如s-/Fe304-Al203，所述催化劑的用量為反應原料投料總質量的0. 5% 1. 0%。作為優選的技術方案，所述加料反應階段中的真空狀態的真空度為-0. 098 -0. IMPa
作為優選的技術方案，所述有機惰性溶劑為，所述60號石油醚為沸程為60 90°C的石油醚、異丙醚或沸程為60 120°C的醚類、苯類溶劑，所述有機惰性溶劑與巰基乙酸的質量比為1:1. 3 2. 0。作為優選的技術方案，所述分液蒸餾是在一 0. 098 一 0. IMPa下減壓蒸餾，分出前餾分，並將所述前餾分靜止分出水，之後經萃取蒸餾回收殘留的游離酸。作為優選的技術方案，將所述萃取蒸餾使用醚類萃取劑，如無水乙醚或酮類萃取劑，如甲基異丁基酮，回收所述游離酸，所述萃取劑與所述巰基乙酸的質量比為1:1 3。作為對上述技術方案的改進，將所述回收的游離酸繼續循環使用，節約了成本。由於採用了上述技術方案，一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，包括步驟1)加料反應階段將季戊四醇和巰基乙酸按1 4. 4 4. 8的摩爾比加入反應裝置中，之後加入催化劑，真空下，在100 110°C，並在攪拌狀態下，反應8 10小時；2)分液蒸餾階段上述反應完畢後，將所述反應所得到的料液降溫至40 55°C，加入有機惰性溶劑和與所述有機惰性溶劑等質量的水，攪洗10 20分鐘，分液得到溶劑層和酯層，將所述溶劑層和酯層用水洗滌直至所述料液PH值為5. 5 6. 5，隨後將所述料液進行分液蒸餾製得所述巰基乙酸季戊四醇酯，降低了巰基乙酸季戊四醇酯的游離酸含量，且合成過程中，使用的主要原料巰基乙酸可以大大過量，強化了主反應，增加了產量，有效降低了成本，提高了產品的市場競爭能力，生產出的的巰基乙酸季戊四醇酯，含量彡95. 0%。
具體實施例方式下面結合實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例一
在1500L的帶有電動攪拌器、溫度計，真空裝置等的反應裝置中，加入純度為95%的巰基乙酸426. 7Kg和純度為95%的季戊四醇143. 3Kg，以及對甲苯磺酸2. 85Kg，在-0. 098 真空度，100°C下回流攪拌反應8小時，停止攪拌，將料液溫度降低至45 °C左右，加入 202. 7Kg60號石油醚，202. 7Kg水，繼續攪拌10分鐘，用分液裝置分出上層的溶劑層、下層的酯層，將溶劑和酯層用40°C水進行洗滌，每次用水量202. 7Kg，洗2遍，料液PH值為5， 在-0. 098MPa下減壓蒸餾，分出前餾分，巰基乙酸季戊四醇酯產品留存釜底，前餾分220Kg， 經靜置分出水，與洗滌水合併，送萃取蒸餾，用135. IKg無水乙醚作萃取劑，回收游離酸，回收酸繼續循環使用，釜底產品量380Kg，含量96.0%，酸值(KOH mg/g)1.00。實施例二
在1500L的帶有電動攪拌器、溫度計，真空裝置的反應裝置中，加入純度為96%的巰基乙酸446. OKg和純度為96%的季戊四醇139. OKg,以及固體酸催化劑固體磷酸5. 9Kg，在真空度-0. 099MPa, 105°C下回流攪拌反應9小時，停止攪拌，將料液溫度降低至45°C左右，加入300Kg異丙醚，300Kg水，繼續攪拌15分鐘，用分液裝置分出下層的酯層，將酯層用45°C 水進行洗滌，每次用水量300Kg，洗3遍，料液PH值為6，-0. 099MPa下減壓蒸餾，分出前餾分，巰基乙酸季戊四醇酯產品留存釜底。前餾分250Kg，經靜置分出水，與洗滌水合併，送萃取蒸餾，用214. IKg甲基異丁基酮作萃取劑，回收其中游離酸，回收酸繼續循環使用，釜底產品量 405Kg，含量 96. 0%，酸值(KOH mg/g) 0. 90。實施例三
在1500L的帶有電動攪拌器、溫度計，真空裝置的反應裝置中，加入純度為97% 的巰基乙酸455. 9Kg和純度為97%的季戊四醇140. 4Kg，以及固體超強酸催化劑s_/ Fe304-Al2035. 8Kg，在-0. IMPa，110 °C下回流攪拌反應10小時，停止攪拌，將料液溫度降低至50°C，加入340. 2Kg 60號石油醚，340. 2Kg溫熱水，繼續攪拌20分鐘，用分液裝置分出下層的酯層，將酯層用50°C的水進行洗滌，每次用水量263. 9Kg，洗4遍，料液PH值為7，在-0. IMPa下，減壓蒸餾，分出前餾分，巰基乙酸季戊四醇酯產品留存釜底，前餾分為 250Kg，經靜置分出水，與洗滌水合併，送萃取蒸餾，用442. 2Kg無水乙醚作萃取劑，回收游離酸，游離酸繼續循環使用，釜底產品量408Kg，含量96.0%，酸值(KOH mg/g)0. 85。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。一切從本發明的構思出發，不經過創造性勞動所作出的結構變換均落在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於，包括步驟1)加料反應階段將季戊四醇和巰基乙酸按1:4. 4 4. 8的摩爾比加入反應裝置中，之後加入催化劑，真空下，在100 110°C，並在攪拌狀態下，反應8 10小時；2)分液蒸餾階段上述反應完畢後，將所述反應所得到的料液降溫至40 55°C，加入有機惰性溶劑和與所述有機惰性溶劑等質量的水，攪洗10 20分鐘，分液得到溶劑層和酯層，將所述溶劑層和所述酯層用水洗滌直至所述料液PH值 為5. 5 6. 5，隨後將所述料液進行分液蒸餾製得所述巰基乙酸季戊四醇酯。
2.如權利要求1所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於所述季戊四醇的純度彡95%，所述巰基乙酸的純度彡95%。
3.如權利要求1所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於所述催化劑為對甲苯磺酸、固體酸催化劑或固體超強酸催化劑，所述催化劑的用量為反應原料投料總質量的0. 5% 1. 0%。
4.如權利要求1所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於所述加料反應階段中的真空狀態的真空度為-O. 098 -0. IMPa0
5.如權利要求1所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於所述有機惰性溶劑為60號石油醚、異丙醚或沸程為60 120°C的醚類、苯類溶劑，所述有機惰性溶劑與所述巰基乙酸的質量比為1:1. 3 2.0。
6.如權利要求1所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於所述溶劑層和所述酯層洗滌使用40 50°C的水洗滌2 4次，每次洗滌用水量與所述有機惰性溶劑質量相同。
7.如權利要求1所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於所述分液蒸餾是在一 0. 098 一 0. IMPa下減壓蒸餾，分出前餾分，並將所述前餾分靜止分出水，之後經萃取蒸餾回收殘留的游離酸。
8.如權利要求7所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於將所述萃取蒸餾使用醚類萃取劑或酮類萃取劑回收所述游離酸。
9.如權利要求7所述的一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，其特徵在於將所述回收的游離酸繼續循環使用。
全文摘要
本發明公開了一種巰基乙酸季戊四醇酯的生產方法，包括步驟1)加料反應階段將季戊四醇和巰基乙酸按1:4.4～4.8的摩爾比加入反應裝置中，之後加入催化劑，真空下，在100～110℃，並在攪拌狀態下，反應8～10小時；2)分液蒸餾階段上述反應完畢後，將所述反應所得到的料液降溫至40～55℃，加入有機惰性溶劑和與所述有機惰性溶劑等質量的水，攪洗10～20分鐘，分液得到溶劑層和酯層，將所述溶劑層和酯層用水洗滌直至所述料液pH值為5.5～6.5，隨後將所述料液進行分液蒸餾製得所述巰基乙酸季戊四醇酯，加入有機惰性溶劑降低了料液粘度，在高的酸醇比的前提下，儘量減少了產品中游離殘酸含量，確保了產品質量。
文檔編號C07C323/52GK102329257SQ20111028617
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月24日 優先權日2011年9月24日
發明者姜淑珍, 張冶 申請人:濰坊加華化工有限公司