一種烷基2－氧雜環丁酮化合物的合成製備方法

2023-11-11 19:49:07

專利名稱：一種烷基2－氧雜環丁酮化合物的合成製備方法
技術領域：
本發明涉及一種用於造紙施膠的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法。
背景技術：
烷基2-氧雜環丁酮化合物作為一種造紙施膠劑的中間體原料已被廣泛應用。在現有製備方法中，烷基2-氧雜環丁酮化合物分兩步合成，第一步通常用光氣(COCl2)或亞硫醯氯(SOCl2)或三氯化磷(PCl3)和脂肪酸反應生成脂肪醯氯，第二步用苯作溶劑和三乙胺反應縮合成烷基2-氧雜環丁酮化合物，然後分離出三乙胺鹽酸鹽後，蒸餾出苯得到烷基2-氧雜環丁酮化合物，一次收率77～80％。再經乳化成乳液即可用於造紙施膠。上述方法中第二步合成的缺點是要用苯作溶劑，也就不可避免的使產品中有苯的殘留，使用該原料生產的紙品也不宜用於食品包裝。並且排放的水中殘留有三乙胺也會造成環境汙染。而三乙胺和苯的回收率也直接影響到產品的合成成本。
上述製備方法中第二步合成的一種改進方法是將所得脂肪醯氯滴入三乙胺中，反應完成後用水萃取三乙胺鹽酸鹽，沉降分離出含三乙胺鹽酸鹽的水相後，在真空條件下脫水得到烷基2-氧雜環丁酮化合物。該方法避免了苯的汙染，但脫水時有少量合成物被水解，致使最終產物有效含量降低，同時少量三乙胺會被廢水帶走而造成一定的汙染。

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存在的不足而提供一種不僅產品中不含苯且合成製備中也無苯汙染及其它汙染的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法。
本發明為解決上述提出的問題所採用的技術方案如下將脂肪酸加熱熔化後，加入三氯化磷，攪拌，反應完成後靜置分層，分離除去亞磷酸；再將所得的脂肪醯氯注入離子交換柱進行縮合反應，除去氯化氫，縮合反應得到烷基2-氧雜環丁酮化合物。
按上述方案，經縮合反應得到的烷基2-氧雜環丁酮化合物再經溶劑萃取，蒸出溶劑，得到蠟狀烷基2-氧雜環丁酮化合物；所述的溶劑為液化石油氣、己烷、二甲醚或輕質油。
按上述方案，用脂肪酸加三氯化磷反應生成脂肪醯氯和亞磷酸的反應溫度50～70℃，反應式
反應結束後沉降分離出亞磷酸。
按上述方案，所述的縮合反應是將所得的脂肪醯氯用離子交換樹脂吸收氯化氫後實現雙分子縮合，選擇的離子交換樹脂通式為
這種交換樹脂呈弱鹼性，交換基團有叔胺結構，交換容量大於5maq/g，這種交換樹脂吸收氯化氫的功能和三乙胺相當，因胺基接支固定於高分子樹脂上，用溶劑很容易將反應物和吸收樹脂分離。將離子交換樹脂裝填於有加熱夾套的交換柱內，然後將所得脂肪醯氯注入，於50～60℃保溫3～5小時，即可完成縮合反應，反應式 生成的烷基2-氧雜環丁酮化合物用溶劑從樹脂粒子表面洗脫，蒸去溶劑，得到所需蠟狀烷基2-氧雜環丁酮化合物，交換樹脂可用氫氧化鈉作再生處理，烘乾後重複使用。
本發明的有益效果在於1、不僅產品本身不含苯，而且生產製備過程也無苯汙染；2、生產製備過程所產生的副產亞磷酸，經精製處理後為副產物。縮合反應在工業裝量中封閉進行，溶劑循環使用，全過程無汙染物排放，樹脂再生所用少量水不含有毒有害物；3、由於溶劑選用了低氣化點物質，容易從產物中蒸發除去，最終產物殘留溶劑少，且因蒸發溫度低，產物顏色也較淺，收率也較高，高時可達87％以上。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發明作進一步說明。
實施例1硬脂酸100g，三氯化磷20～30g，優選的配比是24g；先將硬脂酸加熱熔化，在溫度不高於70℃的條件下慢慢滴加PCl3，並不斷攪拌，約一小時，將PCl3加完後，維持溫度50～60℃反應4小時，沉降分去下部亞磷酸，得到硬脂醯氯；第二步縮合反應採用離子交換樹脂吸收氯化氫，實現內脂化縮合。取交換容量為7maq/g的弱鹼性交換樹脂30g，烘乾，裝於玻璃柱內於50～60℃保溫4小時至縮合反應完成。用二甲醚作溶劑，將硬脂基2-氧雜環丁酮洗脫出，洗脫液併入蒸發器，在真空下30～40℃蒸發除去二甲醚，得到蠟狀硬脂基2-氧雜環丁酮化合物，收率可達87％以上。
實施例2第一步合成同前實施例1所述，第二步縮合，取交換容量大於5maq/g的弱鹼性交換樹脂40g，烘乾，裝於玻璃交換柱內於50～60℃保溫4小時，縮合反應完成。用己烷作溶劑，將烷基2-氧雜環丁酮化合物洗出，洗出液併入蒸發器，在真空條件下60～70℃蒸去己烷得到蠟狀硬脂基-2氧雜環丁酮化合物，收率大於87％。
權利要求
1.一種烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法，其特徵在於將脂肪酸加熱熔化後，加入三氯化磷，攪拌，反應完成後靜置分層，分離除去亞磷酸；再將所得的脂肪醯氯注入離子交換柱進行縮合反應，除去氯化氫，縮合反應得到烷基2-氧雜環丁酮化合物。
2.按權利要求1所述的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法，其特徵在於經縮合反應得到的烷基2-氧雜環丁酮化合物再經溶劑萃取，蒸出溶劑，得到蠟狀烷基2-氧雜環丁酮化合物。
3.按權利要求2所述的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法，其特徵在於所述的溶劑為液化石油氣、己烷、二甲醚或輕質油。
4.按權利要求1或2所述的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法，其特徵在於用脂肪酸加三氯化磷反應生成脂肪醯氯和亞磷酸的反應溫度50～70℃，反應式
5.按權利要求1或2所述的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法，其特徵在於所述的縮合反應是將所得的脂肪醯氯用離子交換樹脂吸收氯化氫後實現雙分子縮合，選擇的離子交換樹脂通式為
6.按權利要求5所述的烷基2-氧雜環丁酮化合物合成製備方法，其特徵在於將離子交換樹脂裝填於有加熱夾套的交換柱內，然後將所得脂肪醯氯注入，於50～60℃保溫3～5小時，即可完成縮合反應。
全文摘要
本發明涉及一種用於造紙施膠的烷基2－氧雜環丁酮化合物合成製備方法。該方法將脂肪酸加熱熔化後，加入三氯化磷，攪拌，反應完成後靜置分層，分離除去亞磷酸；再將所得的脂肪醯氯注入離子交換柱進行縮合反應，除去氯化氫，縮合反應得到烷基2－氧雜環丁酮化合物。再經溶劑萃取，蒸出溶劑，得到蠟狀烷基2－氧雜環丁酮化合物。本發明的有益效果在於1.不僅產品本身不含苯，而且生產製備過程也無苯汙染；2.生產製備過程所產生的副產亞磷酸，經精製處理後為副產物。縮合反應在工業裝量中封閉進行，溶劑循環使用，全過程無汙染物排放，樹脂再生所用少量水不含有毒有害物；3.最終產物殘留溶劑少，且因蒸發溫度低，產物顏色也較淺，收率也較高，可達87％以上。
文檔編號C07D305/00GK1939913SQ20061012443
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月1日 優先權日2006年9月1日
發明者趙雪林 申請人:趙雪林