高收率製備高純度環戊二烯的方法
2023-08-06 15:35:21
專利名稱：高收率製備高純度環戊二烯的方法
技術領域：
本發明涉及有機中間體的合成，尤其涉及一種高收率製備高純度環戊二烯的方法。
背景技術：
化合物1所示為環戊二烯，大多數文獻中，製備環戊二烯單體都是由雙環戊二烯2 加熱時裂解而來，化學式如下
環戊二烯是一種化學活性很高的共軛二烯，容易與不飽和化合物發生反應，生成數目 眾多的環狀化合物。環戊二烯含有活性亞甲基，能與醛、酮縮合，生成有顏色的富烯衍生物。 環戊二烯與過渡金屬的鹽作用，可生成茂金屬化合物，例如二茂鐵。環戊二烯在室溫下容易聚合生成雙環戊二烯，工業品也是二聚體；在100°C以上 聚合，生成三聚體、四聚體。雙環戊二烯熔點33.6°C，沸點170°C (分解)。製備環戊二烯，在常壓下進行蒸餾時，通常使分餾柱頂上的溫度保持在41 42°C，即可安全轉變為環戊二烯。但與此同時，雙環戊二烯更多的是發生多聚，不僅轉化率 低，而且在後處理過程中也非常麻煩，如清洗容器困難，等等。而且隨著體系的增大、裂解時 間的增長，雙環戊二烯裂解轉化成環戊二烯單體的轉化率越低。這與目前所倡導的綠色化 學是相違背的。若是採用減壓蒸餾的方式，儘管分餾頂溫度得到保證，但總是有少部分的雙 環戊二烯會帶入到餾出液中，使得餾出的環戊二烯單體純度下降，從而對後續反應產生不 利的影響。本發明所要解決的技術問題在於針對已有技術存在的不足，提供一種符合綠色化 學要求的高收率製備高純度環戊二烯的方法，以便降低雙環戊二烯的解聚損失，提高環戊 二烯單體的收率，提高環戊二烯單體的純度，且反應操作簡單、安全、可控，在環境上也更為 友好。本發明所要解決的另一技術問題在於提供上述製備方法的分餾裝置。本發明解決上述技術問題所採取的技術方案是一種高收率製備高純度環戊二烯 的方法，以雙環戊二烯為原料，在不低於180°C的高溫條件下滴加在熱油中裂解生成環戊二 烯，經冷凝後，在0 °C或以下收集環戊二烯。在上述方案的基礎上，包括下述步驟將雙環戊二烯滴加到恆溫的熱油中，瞬間蒸 發並分解成環戊二烯單體，並通過分餾裝置，得到高純度的環戊二烯單體
發明內容
在上述方案的基礎上，裂解部分溫度需保持在至少180°C以上，最好在200°C，故 所述熱油的溫度在180°C 210°C之間。在上述方案的基礎上，所述的熱油為溶劑油或石蠟油中一種。在上述方案的基礎上，所述的雙環戊二烯的滴加速度和環戊二烯單體的餾出速度一致。本發明提供一種針對上述方法的分餾裝置，分成三個部分，其中，
第一部分為裂解機構，由多口燒瓶、盛放在多口燒瓶內的不低於180°c熱油和恆壓滴液 漏鬥構成，雙環戊二烯自恆壓滴液漏鬥滴入熱油中，迅速裂解；
第二部分為精餾機構，由玻璃緩衝管、熱水冷凝管和克氏蒸餾管構成，熱水冷凝管恆溫 在45 50°C之間；
第三部分為收集機構，由冷水冷凝管、尾接管和圓底接收燒瓶構成，冷水冷凝管的溫度 保持在0°C或以下，採用冰水冷凝。在上述方案的基礎上，精餾部分須有一段緩衝管，材質可以是玻璃或其它相關材 質。通過分餾裝置的改進，可以得到純度在99%以上的環戊二烯單體，收率可達90%以上。本發明的有益效果是
採用本發明的指標方法可極大降低雙環戊二烯的解聚損失，極大提高環戊二烯單體的 收率以及環戊二烯單體的純度，反應操作簡單、安全、可控，在環境上也更為友好。
圖1為本發明分餾裝置的結構示意圖,附圖中標號說明
A —裂解機構； 1 一熱油； 4 一雙還戊二烯； 7一熱水冷凝管； 10 一尾接管；
B一精餾機構； 2一多口燒瓶； 5一恆壓滴液漏鬥； 8—克氏蒸餾管； 11 一圓底接收燒瓶；
C一收集機構； 3一溫度計； 6一玻璃緩衝管； 9一冷水冷凝管； 12 一高純度環戊二烯t 具體實例方式
實施例1
按圖1為本發明分餾裝置的結構示意圖所示搭好分餾裝置，分成三個部分，其中， 第一部分為裂解機構A，由500ml多口燒瓶2、溫度計3和恆壓滴液漏鬥5構成，雙環戊 二烯4盛放在恆壓滴液漏鬥5內，200ml高沸點熱油1 (溶劑油)盛放在多口燒瓶2內，熱油 1加熱到200°C後，攪拌條件下由恆壓滴液漏鬥5滴加雙環戊二烯200g至熱油1中，迅速裂 解；
第二部分為精餾機構B，由玻璃緩衝管6、熱水冷凝管7和克氏蒸餾管8構成，熱水冷凝 管7恆溫在45 50°C之間；
第三部分為收集機構C，由冷水冷凝管9、尾接管10和圓底接收燒瓶11構成，冷水冷凝 管9的溫度需要保持在0°C或以下，採用冰水冷凝，滴加結束後，圓底接收燒瓶11內的高純度環戊二烯12重180. 6g，純度99. 1%。收率90. 3%。實施例2
按圖1為本發明分餾裝置的結構示意圖所示搭好分餾裝置，分成三個部分，其中， 第一部分為裂解機構A，由500ml多口燒瓶2、溫度計3和恆壓滴液漏鬥5構成，雙環戊 二烯4盛放在恆壓滴液漏鬥5內，200ml高沸點熱油1 (石蠟油)盛放在多口燒瓶2內，熱油 1加熱到200°C後，攪拌條件下由恆壓滴液漏鬥5滴加雙環戊二烯500g至熱油1中，迅速裂 解；
第二部分為精餾機構B，由玻璃緩衝管6、熱水冷凝管7和克氏蒸餾管8構成，熱水冷凝 管7恆溫在45 50°C之間；
第三部分為收集機構C，由冷水冷凝管9、尾接管10和圓底接收燒瓶11構成，冷水冷凝 管9的溫度需要保持在0°C或以下，採用冰水混合冷凝，滴加結束後，接收瓶內環戊二烯重 451. 6g,純度 99. 1%。收率 90. 3%。對比例
500ml反應瓶中一次性加入雙環戊二烯200g，常壓精餾裝置(精餾塔43°C恆溫)，蒸餾 結束後，接收瓶內餾分環戊二烯單體重102g，純度91.5%，收率51%。殘液98g，冷卻後不溶 於實驗室常見有機溶劑，清洗困難。
權利要求
一種高收率製備高純度環戊二烯的方法，以雙環戊二烯為原料，其特徵在於將雙環戊二烯在不低於180℃的高溫條件下滴加在熱油中裂解生成環戊二烯，經冷凝後，在0℃或以下收集環戊二烯。
2.根據權利要求1所述的高收率製備高純度環戊二烯的方法，其特徵在於將雙環戊 二烯滴加到恆溫的熱油中，瞬間蒸發並分解成環戊二烯單體，並通過分餾裝置，得到高純度 的環戊二烯單體。
3.根據權利要求1或2所述的高收率製備高純度環戊二烯的方法，其特徵在於所述 熱油的溫度在180°C 210°C之間。
4.根據權利要求1或2所述的高收率製備高純度環戊二烯的方法，其特徵在於所述 的熱油為溶劑油或石蠟油中一種。
5.根據權利要求1或2所述的高收率製備高純度環戊二烯的方法，其特徵在於所述 的雙環戊二烯的滴加速度和環戊二烯單體的餾出速度一致。
6.針對權利要求1至5之一所述方法的分餾裝置，其特徵在於所述的分餾裝置分成 三個部分，其中，第一部分為裂解機構，由多口燒瓶、盛放在多口燒瓶內的不低於180°C熱油和恆壓滴液 漏鬥構成，雙環戊二烯自恆壓滴液漏鬥滴入熱油中，迅速裂解；第二部分為精餾機構，由玻璃緩衝管、熱水冷凝管和克氏蒸餾管構成，熱水冷凝管恆溫 在45 50°C之間；第三部分為收集機構，由冷水冷凝管、尾接管和圓底接收燒瓶構成，冷水冷凝管的溫度 保持在0°C或以下，採用冰水冷凝。
全文摘要
本發明涉及高收率製備高純度環戊二烯的方法，將雙環戊二烯在不低於180℃滴加在熱油中裂解生成環戊二烯，冷凝後在0℃或以下收集環戊二烯。採用的分餾裝置分成三個部分，裂解機構由多口燒瓶和恆壓滴液漏鬥構成，雙環戊二烯自恆壓滴液漏鬥滴入熱油中，迅速裂解；精餾機構由玻璃緩衝管、熱水冷凝管和克氏蒸餾管構成，熱水冷凝管恆溫在45～50℃之間；收集機構由冷水冷凝管、尾接管和圓底接收燒瓶構成，冷水冷凝管的溫度需要保持在0℃或以下，採用冰水冷凝。優點是極大降低了雙環戊二烯的解聚損失，極大提高了環戊二烯單體的收率，極大提高了環戊二烯單體的純度，反應操作簡單、安全、可控，在環境上也更為友好。
文檔編號C07C7/04GK101913977SQ201010262979
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月26日 優先權日2010年8月26日
發明者張芳江, 陳清泉 申請人:上海立科藥物化學有限公司;上海立科化學科技有限公司