CN101381300A

CN101381300A - 一种2,2-二羟甲基丙酸的合成方法

Info

Publication number: CN101381300A
Application number: CNA200810157492XA
Authority: CN
Inventors: 班青; 房士敏; 吴月; 吴建国; 王兰兰; 秦小刚; 张静; 钱山巍
Original assignee: Shandong Institute of Light Industry
Current assignee: Shandong Institute of Light Industry
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2028-10-14
Also published as: CN101381300B

Abstract

本发明属于精细有机合成领域，本发明选用Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺与Ba(OH)₂的混合物为催化剂，利用丙醛和甲醛经过羟醛缩合反应，在过氧化氢或氧气的氧化下制备2，2－羟甲基丙酸。本发明在碱性条件下制备2，2－羟甲基丙酸，副反应较少，2，2－羟甲基丙酸的产率较高，比较容易实现工业化。

Description

一种2，2—二羟甲基丙酸的合成方法

技术领域

本发明属于化工领域，涉及2，2—二羟甲基丙酸的合成方法。

背景技术

在国内皮革化工行业，水乳型聚氨酯皮革涂饰剂作为溶剂型聚氨酯和水乳型聚丙烯酸皮革涂饰剂的升级换代产品，近年来发展很快。生产水乳型聚氨酯皮革涂饰剂的一个技术关键是在聚合物骨架上导入亲水基团而使聚合物具有自乳化功能。目前国内生产的水乳型聚氨酯皮革涂饰剂都是采用2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)作为自乳化扩链剂(谢川，王绅典，2，2-二羟甲基丙酸的应用，四川化工，1994，12(2)，46)。

2，2-二羟甲基丙酸具有羟基和羧基多功能反应，在水性聚氯酯的制造中它既是扩链剂，又因引入了亲水基团羧基，而使聚氨酯获得乳化性能，因而可制稳定性优良的自乳化型水性聚氨酯。还具有类似于金刚石结构的热和光的稳定性，作为交联、固化分散、乳化剂广泛用于水性聚氨酯、水性聚酯、水性环氧树脂等水性高聚物的生产中，其产品具有优越性能。除上述用途外，DMPA尚可用于聚酯涂料、光聚合组成物，新型液晶材料，粘合剂和磁性记录材料等，加入DMPA后均可提高产品的稳定性、亲水性、均质性和耐久性如用它制备的涂料不仅无环境污染，并具有不易剥落、防震、隔音、防水、防火、抗水解、抗溶剂、抗冲击、光洁等优良性能。

2，2-二羟甲基丙酸的化学结构为：

2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)中含有一个叔羧基和两个伯羟基，两个羟基可以参加缩聚反应。在聚合过程中，低活性羧基保存下来，而后与碱中和成盐使聚合物具有极好的水溶性。这种性质使DMBA在醇酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨脂、丙烯酸树脂的制备中有重要用途，也可用于水性涂料方面。由于易溶于丙酮为代表的酮类溶剂且在制聚氨酯使得操作性能好，所以即使在水体系以外的领域，其用途也正在日益扩大。在DMBA合成中保留的两个活泼的伯羟基参与各种缩聚反应进入聚合物骨架，成为永久性的抗氧集团，这是其他受阻酚抗氧化剂无法比拟的。DMBA应用范围广泛，它的开发研制具有重要意义。几十年来，一些国际上有名地乳胶漆生产商如立邦、ICI等几乎所有配方都使用该产品。近几年来，国内乳胶漆生产商也有约30％开始使用2，2—二羟甲基烷酸。目前，用在这一领域的消耗量占总消耗量的90％左右。

1994年，口本学者土肥宪治等人通过醇醛缩合反应和Cannizaro反应先合成三羟甲基烷烃，再在钯或铂的催化作用下，使用含氧气体进行氧化，制备2，2-二羟甲基烷酸，其氧化的收率可达90％(以二羟甲基烷烃计)。但未见工业化的进一步报道。由于没有使用过氧化氢，因而消除了反应液中因残存过氧化烃及过氧化物而引起爆炸的可能性，含氧气体可使用空气，从而降低成本。但因为Cannizaro反应不仅生成甲酸，腐蚀性增强，还消耗一部分甲醛，导致成本增加。

1999年，日本学者高野捻(JP11-130719，JP11-228478)等研究了以2，2-二羟甲基烷醛为原料，在低级醇、酮、醋酸酯或水作溶剂，5atm的条件下，使用空气进行氧化，2，2-二羟甲基烷酸的克分子收率可达到65.7％(以2，2-二羟甲基烷醛计)。此法的氧化剂便宜，且氧化过程中又没有加入金属催化剂，有助于降低产品的灰份，具有较强的工业价值。但反应要在一定压力下进行，成本较高。

1999年，日本的齐藤秀史(JP11-228490)报道了2，2-二羟甲基丙酸的合成。方法为：甲醛和丁醛缩合生成2，2-二羟甲基丙醛，然后用双氧水氧化成2，2-二羟甲基丙酸。

2000年，黑龙江省化学工业学校的张伟光(张伟光，马明军.2，2-二羟甲基丁酸的合成工艺研究.齐齐哈尔大学学报.2000，16(4)，77-78)发表了2，2-二羟甲基丁酸的合成工艺研究文章。合成方法为：以甲醛和丁醛为主要原料，以三乙胺作缩合反应的催化剂，经羟缩合及氧化两步反应，合成了2，2-二羟甲基丁酸，产品摩尔总收率为54.8％。文章中确定的适宜氧化温度高达95℃。反应条件苛刻，产率低。

《精细化工》1999年第16卷第1期第28—31页报道了以丙醛和甲醛为原料，经缩合及氧化2步反应，合成了2，2二羟甲基丙酸。缩合反应在40℃、甲醛与丙醛摩尔比为2.5∶1、三乙胺用量为原料质量的3％的条件下反应10h，氧化反应在95℃、过氧化氢与丙醛摩尔比为1.1∶1的条件下反应7h，获得了最佳反应结果，产品总收率52.2％，纯度98％。

CN02103245公开了一种通过氧化三羟甲基烷制备2，2-二羟甲基烷酸的方法，但反应要在较高的温度下进行，而且需要贵金属催化剂，成本较高。

上述方法都会导致较高的副产物含量，从而使2，2二羟甲基丙酸的产率下降。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种副产物少、产率高的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法。

本发明提供一种2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，包括下列步骤：

1)在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250ml的四口瓶中加入甲醛和催化剂，甲醛和催化剂的比例为1：0.02～1：0.08，摩尔比；

2)丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例为2:1～2.2:1，摩尔比；

3)启动搅拌，控制PH＝10～11、温度为20～30℃，缓缓滴加丙醛，滴加完毕，保持pH在10-11继续反应2～4h；

4)反应结束后，加入适量的甲酸中和至pH＝7，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(0.4～0.8大气压)，除去未反应的甲醛、丙醛；

5)步骤4)的产物加入水，加热至40℃-60℃，加入氧化剂氧化，反应4～6小时；

6)0.4～0.8大气压下减压蒸馏除去未反应物，经冷却、结晶、过滤、干燥、重结晶，得到2，2-二羟甲基丙酸白色晶体。

所述催化剂选自：Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺与Ba(OH)₂的混合物。催化剂优选：三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺与Ba(OH)₂的混合物。

所述氧化剂为过氧化氢或氧气。

优选的，步骤5)中，缓慢滴加30％过氧化氢溶液，过氧化氢与丙醛摩尔比为0.8:1～1.2:1；

优选的，步骤5)中，以重量空速20-35g/h向四口瓶中输入氧气。未反应的氧气从反应体系逸出，排入大气。

优选的，步骤5)中，所述的水为蒸馏水，加入量为70～100ml。

优选的，步骤4)中用甲基异丁基酮萃取三次，除去副反应产物甲基丙烯醛。甲基异丁基酮与母液的体积比为1：1，萃取时间为10分钟，静置后分两层，弃去甲基异丁基酮相，将下层的水相放出，作为下步反应物。

更优选的，甲基异丁基酮相含少量的2，2-二羟甲基丙醛，用水反向萃取三次，合并得粘稠状液体2，2-二羟甲基丙醛。

步骤6)所述的重结晶，使用95％乙醇为重结晶溶剂。

本发明所使用的甲醛均为37％的甲醛水溶液。

本发明的选用复合催化剂进行缩合反应，反应条件温和、产率高、副反应少，而且PH容易控制，非常适合大规模生产。氧化步骤使用氧气或过氧化氢，副反应少，氧化效率高，成本低。

发明详述：

1)2，2-二羟甲基丙醛的制备及精制

化学方程式：

实验操作：

制备：在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250ml的四口瓶中加入一定量的甲醛和催化剂，甲醛和催化剂的比例为1：0.02～1：0.08，摩尔比；取适量的丙醛于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例为2:1～2.2:1，摩尔比；启动搅拌，控制PH在10-11、温度为20-30℃，缓缓滴加丙醛，滴加完毕，保持PH在10～11继续反应2～4h。

精制：反应结束后，加入适量的甲酸中和PH至7，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(约0.6大气压)除去未反应的甲醛、丙醛。用甲基异丁基酮萃取三次，除去副反应产物甲基丙烯醛。甲基异丁基酮与母液的体积比为1：1，萃取时间为10分钟，静置后分两层，将下层的水相放出。甲基异丁基酮相含少量的2，2-二羟甲基丙醛，用水反向萃取三次，合并得粘稠状液体2，2-二羟甲基丙醛。

对于缩合反应，催化剂的选自非常重要。文献报道的催化剂很多，但普遍比较昂贵，而且反应后难以除去。我们试验了多种催化剂，最后吃惊的发现，Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺与Ba(OH)₂的混合物作为催化剂，不仅具有优良的催化效果，而且反应残存的Ca(OH)₂、Ba(OH)₂容易除去，副产物少。

Ca(OH)₂、Ba(OH)₂在反应体系中的溶解度很低，仅溶解的那部分即可起到很好的催化作用，用量少，反应速度快，产率高，但PH不易控制。反应完后，将Ca(OH)₂、Ba(OH)₂不溶的部分过滤除去，反应液中残存的Ca(OH)₂、Ba(OH)₂可用CO₂沉淀除去，从而减少产品的灰分。三乙胺和Ca(OH)₂、Ba(OH)₂复合，可以更好控制PH，且产率高。

甲醛和丙醛的摩尔比为1.6：1-2.2：1时，摩尔产率增加，这是由于摩尔比较小时，不但丙醛转化不充分，而且丙醛自身缩合，2-羟甲基丙醛脱水生成甲基丙烯醛，产生较多副产物；摩尔比增大时，能抑制副反应，提高产率。当甲醛和丙醛的摩尔比超过2.2：1时，甲醛与丙醛、2，2-羟甲基丙醛发生副反应，从而导致产率降低。故甲醛和丙醛的摩尔比应选2.2：1。

15℃-25℃时，产率随着温度升高逐渐升高，这是因为较低温度时，原料甲醛自身缩合，影响产率。温度升高，将有利于甲醛与丙醛缩合，提高产率。当温度达到25℃时，产率最高；温度继续升高，反应选择性降低，有利于2，2-羟甲基丙醛脱水生成甲基丙烯醛和丙醛自身缩合等副反应，导致产率降低。故缩合反应温度应控制在20～30℃左右。

缩合产物产率随时间的延长而提高，但时间超过4h以后缩合产物收率增加较慢。为控制生产周期反应时间4h以为宜。

2)2，2-二羟甲基丙酸的制备和精制

化学方程式：

实验操作：

制备：将制备的2，2-二羟甲基丙醛倒入装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250毫升的四口瓶中，加100ml蒸馏水稀释，取适量的30％的过氧化氢溶液于滴液漏斗中，过氧化氢与丙醛摩尔比为0.8:1～1.2:1；启动搅拌，升温至70℃稳定后，慢慢滴加双氧水，滴完后继续反应4—6h。

精制：反应结束后，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(约0.6大气压)除去蒸馏水和副产物，放入冰箱中冷却结晶，抽滤，洗涤重结晶三次，除去杂质，即得白色粉状晶体2，2-二羟甲基丙酸。

醛的氧化可用费林或托伦试剂，也可用高锰酸钾或重铬酸钾或直接通入氧气。但这些氧化剂给产物带入金属离子，是产物灰分增加，降低产品质量。

采用过氧化氢，还原产物是水，没有引入其他杂质，简化分离步骤，生产工艺更安全。因此采用过氧化氢做氧化剂。

氧气没有反应活性，需使用金属催化剂，给产物分离提纯带来麻烦。然而我们吃惊的发现，Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺与Ba(OH)₂的混合物作为催化剂时，中间产物不经分离直接用氧气进行氧化反应，反应产量高，而且操作简便，以Ba(OH)₂为催化剂、或三乙胺和Ba(OH)₂复合催化剂时，产率更高。

过氧化氢与丙醛摩尔比在0.8:1-1.2:1时，产率较高，产率随摩尔比增大而增加，这是由于摩尔比较小时，2，2-羟甲基丙醛没有被充分氧化，以三聚体状态存在，即

这是本来受α位两个羟甲基影响而难氧化的2，2-羟甲基丙醛更难氧化，导致产率低；摩尔比增大时，能抑制副反应，提高产率。当摩尔比为1.2:1时，产率可达到87.4％。摩尔比继续增大时，虽然过氧化氢用量增加，但产率提高不大。

蒸馏水加入40-70ml时，随着加入量的增加，产率升高。这是因为2，2-二羟甲基丙醛质量分数太大时，以三聚体状态存在，这是本来受α位两个羟甲基影响而难氧化的2，2-羟甲基丙醛更难氧化，导致产率低。加入适量水，有利于三聚体的解聚，以分子状态存在，有利于氧化进行。当加入量为70～100ml时，产率最高，可达到88.0％。随着水加入量的增大，2，2-二羟甲基丙醛质量分数减小，降低分子间碰撞的机会，降低反应速度，导致产率降低。

氧化温度在50℃-70℃时，随着反应温度升高，产率升高，这是因为2，2-二羟甲基丙醛氧化比较困难，温度低时，能量小，有效活性分子较少，反应速度慢，氧化不完全。当温度到70℃时，产率最高，可达到88.4％。温度继续升高时，导致双氧水分解和副反应的发生，影响产率。故氧化温度应控制在50～70℃左右。

反应时间为4～6h时，得到产品产率最高。当氧化时间少于4h时，由于2，2-二羟甲基丙酸的氧化比较困难，氧化不完全，导致产率低。当氧化时间太长时，产物2，2-二羟甲基丙酸在反应液中比重上升，而2，2-二羟甲基丙醛的比重下降，减少氧化剂与它的碰撞机会；反而增加氧化剂与2，2-二羟甲基丙酸的接触机会，生成过酸，导致副反生的发生，使产率下降。故反应时间以4～6h为宜。

表1 不同溶剂对2，2-二羟甲基丙酸纯度的影响

溶剂	粗产品/g	溶剂用量/ml	精制品/g	纯度/％	外观
溶剂	粗产品/g	溶剂用量/ml	精制品/g	纯度/％	外观	95％乙醇	5g	20	4.2g	98.1	白色晶体
无水乙醇	5g	20	4g	98.5	白色晶体	95％乙醇	5g	20	4.2g	98.1	白色晶体
无水乙醇	5g	20	4g	98.5	白色晶体	乙醚	5g	20	4.8g	90.1	微黄晶体
乙酸乙酯	5g	20	4.9g	89.3	微黄晶体	乙醚	5g	20	4.8g	90.1	微黄晶体
乙酸乙酯	5g	20	4.9g	89.3	微黄晶体	丙酮	5g	20	---	---	产品粘结，部分溶解

从实验结果看出，无水乙醇洗涤效果最好，但价格高。乙醚和乙酸乙酯溶解效果不好。丙酮中溶解度大，损失严重。95％的乙醇洗涤效果较好，且价格便宜，易回收。故采用95％的乙醇作提纯溶剂。

具体实施方式：

实施例1：

在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250ml的四口瓶中加入一定量的甲醛和Ba(OH)₂，甲醛和Ba(OH)₂的比例为1：0.05，质量比；取适量的丙醛于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例为2.2:1，摩尔比；启动搅拌，控制PH在10、温度为250℃，缓缓滴加丙醛，滴加完毕，保持PH在10继续反应4h。

将制备的2，2-二羟甲基丙醛倒入装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250毫升的四口瓶中，加100ml蒸馏水稀释，取适量的30％的过氧化氢溶液于滴液漏斗中，过氧化氢与丙醛摩尔比为1：1；启动搅拌，升温至60℃稳定后，慢慢滴加双氧水，滴完后继续反应4h。

反应结束后，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(约0.6大气压)除去蒸馏水和副产物，放入冰箱中冷却结晶，抽滤，洗涤重结晶三次，除去杂质，即得白色粉状晶体2，2-二羟甲基丙酸。产率70％，相对丙醛的摩尔产率(以下同)。

实施例2：缩合反应催化剂的选择对反应的影响

其它同实施例1，改变缩合反应的催化剂，实验结果见表2。

表2缩合反应催化剂的选择对反应的影响

缩合催化剂	甲醛与丙醛摩尔比	反应时间(h)	反应温度(℃)	PH值	摩尔产率(％)
缩合催化剂	甲醛与丙醛摩尔比	反应时间(h)	反应温度(℃)	PH值	摩尔产率(％)	三乙胺(5％)	2.2:1	4	25	10	43.2
NaOH(5％)	2.2:1	4	25	10	63.1	三乙胺(5％)	2.2:1	4	25	10	43.2
NaOH(5％)	2.2:1	4	25	10	63.1	Ca(OH)2	2.2:1	4	25	10	67.6
三乙胺(5％)+Ca(OH)₂	2.2:1	4	25	10	87.5	Ca(OH)2	2.2:1	4	25	10	67.6
三乙胺(5％)+Ca(OH)₂	2.2:1	4	25	10	87.5	氨水(5％)	2.2:1	4	25	10	26.1
三乙胺(5％)+Ba(OH)₂	2.2:1	4	25	10	88.2	氨水(5％)	2.2:1	4	25	10	26.1
三乙胺(5％)+Ba(OH)₂	2.2:1	4	25	10	88.2	Ba(OH)₂	2.2:1	4	25	10	70.1

<注：摩尔产率是相对丙醛的摩尔产率>

从实验结果可以看出，NaOH和Ca(OH)₂、Ba(OH)₂作催化剂时，产率较高。但NaOH减压蒸馏及洗涤是难以除去，导致副反应发生及产物纯度低。三乙胺在蒸馏时可以除去，但催化能力弱，导致产率相对低。Ca(OH)₂、Ba(OH)₂在反应体系中的溶解度很低，仅溶解的那部分即可起到很好的催化作用，用量少，反应速度快，产率高，但PH不易控制。反应完后，将Ca(OH)₂、Ba(OH)₂不溶的部分过滤除去，反应液中残存的Ca(OH)₂、Ba(OH)₂可用CO₂沉淀除去，避免了加入大量金属离子，从而减少产品的灰分。三乙胺和Ca(OH)₂、Ba(OH)₂复合，可以更好控制PH，且产率高。故缩合应选取三乙胺和Ca(OH)₂、三乙胺Ba(OH)₂复合作催化剂。

实施例3：

在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250ml的四口瓶中加入三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、甲醛，三乙胺与Ca(OH)₂的混合物：甲醛＝0.02：1，摩尔比；

丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例为2.1:1，摩尔比；

启动搅拌，控制PH＝10、温度为20℃，缓缓滴加丙醛，滴加完毕，保持pH在10继续反应4h；

反应结束后，加入适量的甲酸中和至pH＝7，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(0.4大气压)，除去未反应的甲醛、丙醛；用甲基异丁基酮萃取三次，除去副反应产物甲基丙烯醛。甲基异丁基酮与母液的体积比为1：1，萃取时间为10分钟，静置后分两层，弃去甲基异丁基酮相，将下层的水相放出，作为下步反应物。

上述产物加入80ml水，加热至40℃，开始缓慢滴加30％过氧化氢溶液，过氧化氢与丙醛摩尔比为0.8:1；反应6小时；

06大气压下减压蒸馏除去未反应物，经冷却、结晶、过滤、干燥、重结晶，得到2，2-二羟甲基丙酸白色晶体。产率87.7％。

实施例4：

在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250ml的四口瓶中加入Ba(OH)₂、甲醛，Ba(OH)₂：甲醛＝0.04：1，摩尔比；

丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例为2.2:1，摩尔比；

启动搅拌，控制PH＝11、温度为30℃，缓缓滴加丙醛，滴加完毕，保持pH在11继续反应2h；

反应结束后，加入适量的甲酸中和至pH＝7，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(0.6大气压)，除去未反应的甲醛、丙醛；

上述产物加入90ml水，加热至50℃，开始缓慢滴加30％过氧化氢溶液，过氧化氢与丙醛摩尔比为1.1:1；反应4小时；

0.4大气压下减压蒸馏除去未反应物，经冷却、结晶、过滤、干燥、重结晶，得到2，2-二羟甲基丙酸白色晶体。产率76.2％。

实施例5

在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250ml的四口瓶中加入甲醛和催化剂，甲醛和催化剂的比例为1：0.07，摩尔比；所述催化剂选自三乙胺与Ba(OH)₂的混合物.

2)丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例为2:1，摩尔比；

3)启动搅拌，控制PH＝10.5、温度为25℃，缓缓滴加丙醛，滴加完毕，保持pH在10.5继续反应3h；

4)反应结束后，加入适量的甲酸中和至pH＝7，将反应物料加到一圆底烧瓶中，进行减压蒸馏(0.8大气压)，除去未反应的甲醛、丙醛；用甲基异丁基酮萃取三次，除去副反应产物甲基丙烯醛。甲基异丁基酮与母液的体积比为1：1，萃取时间为10分钟，静置后分两层，将下层的水相放出。甲基异丁基酮相含少量的2，2-二羟甲基丙醛，用水反向萃取三次，合并得粘稠状液体2，2-二羟甲基丙醛。

5)步骤4)的产物加入100ml水，加热至55℃℃，以重量空速20-35g/h向四口瓶中输入氧气。未反应的氧气从反应体系逸出，排入大气。反应5小时；

6)0.8大气压下减压蒸馏除去未反应物，经冷却、结晶、过滤、干燥、重结晶，得到2，2-二羟甲基丙酸白色晶体。产率88.9％。

实施例6：

2，2二羟甲基丙酸的红外光谱分析

对产品进行红外光谱(KBr压片)分析，

3369cm^-1宽而强的吸收峰是O-H伸缩振动吸收带，由于分子中含多个羟基，存在氢键，而缔合成三聚体是吸收峰向低波数移动。

2987cm^-1、2970cm^-1、2947cm^-1是烷基-CH₃-CH₂的C-H振动吸收峰。

2535cm^-1肩式吸收带是C-O的振动吸收带和O-H的变动吸收带的和频及C-O伸缩振动的倍频。

1685cm^-1强吸收峰是羧酸的C＝O吸收带，氢键影响，吸收带向低频移动。

1456cm^-1、1402cm^-1是-CH2、-CH3的C-H伸缩振动吸收带。

1234cm^-1是羧酸中C-O伸缩振动吸收带。

1051cm^-1是羟甲基的C-O伸缩振动吸收带。

3369cm-¹、1051cm^-1说明有伯羟基存在，1456cm^-1、1402cm^-1说明有甲基亚甲基存在，

3369cm^-1、1685cm^-1、1234cm^-1说明有羧基存在。

对产品进行核磁共振光谱分析：

δ＝1.15 单峰 3H CH₂-H^*

δ＝3.71 单峰 4H HOCH-H^*

δ＝6.13-6.35 包峰 2H CH₂O-H^*(较小)

δ＝13.2 单峰 1H COO-H^*

由以上推断，得到的产品为2，2-二羟甲基丙酸。

Claims

1.一种2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，包括下列步骤：

2.如权利要求1所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，所述催化剂选自：Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、三乙胺与Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺与Ba(OH)₂的混合物。

3.如权利要求1所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，所述氧化剂为过氧化氢或氧气。

4.如权利要求3所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，步骤5)中，缓慢滴加30％过氧化氢溶液，过氧化氢与丙醛摩尔比为0.8:1～1.2:1。

5.如权利要求3所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，步骤5)中，以重量空速20-35g/h向四口瓶中输入氧气。未反应的氧气从反应体系逸出，排入大气。

6.如权利要求1所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，步骤5)中，所述的水为蒸馏水，加入量为70～100ml。

7.如权利要求1所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，步骤4)中用甲基异丁基酮萃取三次，除去副反应产物甲基丙烯醛。甲基异丁基酮与母液的体积比为1：1，萃取时间为10分钟，静置后分两层，弃去甲基异丁基酮相，将下层的水相放出，作为下步反应物。

8.如权利要求1所述的2，2—二羟甲基丙酸的合成方法，其特征是，步骤6)所述的重结晶，使用95％乙醇为重结晶溶剂。