CN101913977A - 高收率制备高纯度环戊二烯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高收率制备高纯度环戊二烯的方法，将双环戊二烯在不低于180℃滴加在热油中裂解生成环戊二烯，冷凝后在0℃或以下收集环戊二烯。采用的分馏装置分成三个部分，裂解机构由多口烧瓶和恒压滴液漏斗构成，双环戊二烯自恒压滴液漏斗滴入热油中，迅速裂解；精馏机构由玻璃缓冲管、热水冷凝管和克氏蒸馏管构成，热水冷凝管恒温在45～50℃之间；收集机构由冷水冷凝管、尾接管和圆底接收烧瓶构成，冷水冷凝管的温度需要保持在0℃或以下，采用冰水冷凝。优点是：极大降低了双环戊二烯的解聚损失，极大提高了环戊二烯单体的收率，极大提高了环戊二烯单体的纯度，反应操作简单、安全、可控，在环境上也更为友好。

Description

高收率制备高纯度环戊二烯的方法

技术领域

本发明涉及有机中间体的合成，尤其涉及一种高收率制备高纯度环戊二烯的方法。

背景技术

化合物1所示为环戊二烯，大多数文献中，制备环戊二烯单体都是由双环戊二烯2加热时裂解而来，化学式如下：

环戊二烯是一种化学活性很高的共轭二烯，容易与不饱和化合物发生反应，生成数目众多的环状化合物。环戊二烯含有活性亚甲基，能与醛、酮缩合，生成有颜色的富烯衍生物。环戊二烯与过渡金属的盐作用，可生成茂金属化合物，例如二茂铁。

环戊二烯在室温下容易聚合生成双环戊二烯，工业品也是二聚体；在100℃以上聚合，生成三聚体、四聚体。双环戊二烯熔点33.6℃，沸点170℃（分解）。

制备环戊二烯，在常压下进行蒸馏时，通常使分馏柱顶上的温度保持在41～42℃，即可安全转变为环戊二烯。但与此同时，双环戊二烯更多的是发生多聚，不仅转化率低，而且在后处理过程中也非常麻烦，如清洗容器困难，等等。而且随着体系的增大、裂解时间的增长，双环戊二烯裂解转化成环戊二烯单体的转化率越低。这与目前所倡导的绿色化学是相违背的。若是采用减压蒸馏的方式，尽管分馏顶温度得到保证，但总是有少部分的双环戊二烯会带入到馏出液中，使得馏出的环戊二烯单体纯度下降，从而对后续反应产生不利的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对已有技术存在的不足，提供一种符合绿色化学要求的高收率制备高纯度环戊二烯的方法，以便降低双环戊二烯的解聚损失，提高环戊二烯单体的收率，提高环戊二烯单体的纯度，且反应操作简单、安全、可控，在环境上也更为友好。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述制备方法的分馏装置。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种高收率制备高纯度环戊二烯的方法，以双环戊二烯为原料，在不低于180℃的高温条件下滴加在热油中裂解生成环戊二烯，经冷凝后，在0℃或以下收集环戊二烯。

在上述方案的基础上，包括下述步骤：将双环戊二烯滴加到恒温的热油中，瞬间蒸发并分解成环戊二烯单体，并通过分馏装置，得到高纯度的环戊二烯单体。

在上述方案的基础上，裂解部分温度需保持在至少180℃以上，最好在200℃，故所述热油的温度在180℃～210℃之间。

在上述方案的基础上，所述的热油为溶剂油或石蜡油中一种。

在上述方案的基础上，所述的双环戊二烯的滴加速度和环戊二烯单体的馏出速度一致。

本发明提供一种针对上述方法的分馏装置，分成三个部分，其中，

第一部分为裂解机构，由多口烧瓶、盛放在多口烧瓶内的不低于180℃热油和恒压滴液漏斗构成，双环戊二烯自恒压滴液漏斗滴入热油中，迅速裂解；

第二部分为精馏机构，由玻璃缓冲管、热水冷凝管和克氏蒸馏管构成，热水冷凝管恒温在45～50℃之间；

第三部分为收集机构，由冷水冷凝管、尾接管和圆底接收烧瓶构成，冷水冷凝管的温度保持在0℃或以下，采用冰水冷凝。

在上述方案的基础上，精馏部分须有一段缓冲管，材质可以是玻璃或其它相关材质。

通过分馏装置的改进，可以得到纯度在99%以上的环戊二烯单体，收率可达90%以上。

本发明的有益效果是：

采用本发明的指标方法可极大降低双环戊二烯的解聚损失，极大提高环戊二烯单体的收率以及环戊二烯单体的纯度，反应操作简单、安全、可控，在环境上也更为友好。

附图说明

图1为本发明分馏装置的结构示意图。

附图中标号说明

A－裂解机构；     B－精馏机构；        C－收集机构；

1－热油；       　2－多口烧瓶；        3－温度计；

4－双还戊二烯；   5－恒压滴液漏斗；    6－玻璃缓冲管；

7－热水冷凝管；   8－克氏蒸馏管；      9－冷水冷凝管；

10－尾接管；      11－圆底接收烧瓶；   12－高纯度环戊二烯。

具体实例方式

实施例1

按图1为本发明分馏装置的结构示意图所示搭好分馏装置，分成三个部分，其中，

第一部分为裂解机构A，由500ml多口烧瓶2、温度计3和恒压滴液漏斗5构成，双环戊二烯4盛放在恒压滴液漏斗5内，200ml高沸点热油1（溶剂油）盛放在多口烧瓶2内，热油1加热到200℃后，搅拌条件下由恒压滴液漏斗5滴加双环戊二烯200g至热油1中，迅速裂解；

第二部分为精馏机构B，由玻璃缓冲管6、热水冷凝管7和克氏蒸馏管8构成，热水冷凝管7恒温在45～50℃之间；

第三部分为收集机构C，由冷水冷凝管9、尾接管10和圆底接收烧瓶11构成，冷水冷凝管9的温度需要保持在0℃或以下，采用冰水冷凝，滴加结束后，圆底接收烧瓶11内的高纯度环戊二烯12重180.6g，纯度99.1%。收率90.3%。

实施例2

按图1为本发明分馏装置的结构示意图所示搭好分馏装置，分成三个部分，其中，

第一部分为裂解机构A，由500ml多口烧瓶2、温度计3和恒压滴液漏斗5构成，双环戊二烯4盛放在恒压滴液漏斗5内，200ml高沸点热油1（石蜡油）盛放在多口烧瓶2内，热油1加热到200℃后，搅拌条件下由恒压滴液漏斗5滴加双环戊二烯500g至热油1中，迅速裂解；

第二部分为精馏机构B，由玻璃缓冲管6、热水冷凝管7和克氏蒸馏管8构成，热水冷凝管7恒温在45～50℃之间；

第三部分为收集机构C，由冷水冷凝管9、尾接管10和圆底接收烧瓶11构成，冷水冷凝管9的温度需要保持在0℃或以下，采用冰水混合冷凝，滴加结束后，接收瓶内环戊二烯重451.6g，纯度99.1%。收率90.3%。

对比例

500ml反应瓶中一次性加入双环戊二烯200g，常压精馏装置（精馏塔43℃恒温），蒸馏结束后，接收瓶内馏分环戊二烯单体重102g，纯度91.5%，收率51%。残液98g，冷却后不溶于实验室常见有机溶剂，清洗困难。

Claims (6)

1.一种高收率制备高纯度环戊二烯的方法，以双环戊二烯为原料，其特征在于：将双环戊二烯在不低于180℃的高温条件下滴加在热油中裂解生成环戊二烯，经冷凝后，在0℃或以下收集环戊二烯。

2.根据权利要求1所述的高收率制备高纯度环戊二烯的方法，其特征在于：将双环戊二烯滴加到恒温的热油中，瞬间蒸发并分解成环戊二烯单体，并通过分馏装置，得到高纯度的环戊二烯单体。

3.根据权利要求1或2所述的高收率制备高纯度环戊二烯的方法，其特征在于：所述热油的温度在180℃～210℃之间。

4.根据权利要求1或2所述的高收率制备高纯度环戊二烯的方法，其特征在于：所述的热油为溶剂油或石蜡油中一种。

5.根据权利要求1或2所述的高收率制备高纯度环戊二烯的方法，其特征在于：所述的双环戊二烯的滴加速度和环戊二烯单体的馏出速度一致。

6.针对权利要求1至5之一所述方法的分馏装置，其特征在于：所述的分馏装置分成三个部分，其中，

第一部分为裂解机构，由多口烧瓶、盛放在多口烧瓶内的不低于180℃热油和恒压滴液漏斗构成，双环戊二烯自恒压滴液漏斗滴入热油中，迅速裂解；

第二部分为精馏机构，由玻璃缓冲管、热水冷凝管和克氏蒸馏管构成，热水冷凝管恒温在45～50℃之间；

第三部分为收集机构，由冷水冷凝管、尾接管和圆底接收烧瓶构成，冷水冷凝管的温度保持在0℃或以下，采用冰水冷凝。