CN103664980A - 螺环二醇的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺稠合系杂环化合物。本发明所述的螺环二醇的合成方法，包括：⑴20℃以下的温度中，向甲醛质量含量35.0％的甲醛水溶液中加入碳酸钾，其质量比为14-15，待溶液至透明后慢慢升温至45℃，加入异丁醛，放置8小时后过滤，烘干即得到2,2-二甲基-3-羟基丙醛，其中甲醛水溶液、碳酸钾和异丁醛的质量比为14-15:1:12；⑵向1,2-二氯乙烷中加入摩尔比为1:1的2-甲基-2-羟甲基丙醛和季戊四醇，将温度升到75℃，加入2-甲基-2-羟甲基丙醛质量5.0％的酸性分子筛催化剂，保持反应温度在80℃下反应7h，然后冷却过滤，水洗，干燥得白色粉末状固体，用乙醇重结晶即可。本发明具有操作简单，无特殊设备要求，污染少，成本低，质量好的特点。

Description

螺环二醇的合成方法

技术领域

本发明涉及一种螺稠合系杂环化合物。

背景技术

螺环二醇的化学名称3,9-双(1,1-二甲基-2-羟基乙基)-2，4，8，10-四氧杂螺环[5,5]十一烷(简称SPG)是一种重要的精细化工中间体，由于其分子结构中含有两个对称性羟基和用4个相邻甲基保护的螺环组成的杂环二元醇，因此经常作为生产聚合物材料如聚碳酸酯、乙氧基树脂、聚氨酯、聚醚多元醇和环氧树脂的单体，它还可被用作粘合剂、增塑剂、树脂稳定剂、润滑剂等的原料，此外还可通过酯交换生产各种用途的精细化工产品。将螺环二醇作为二元醇组分引入高分子材料中时，由于螺环的作用，还可使材料获得好的耐热性、韧性和高硬度等物理性能。目前，螺环二醇正被开发用作聚氨酯、聚酯、聚丙烯酸酯等高分子材料的改性剂和塑料添加剂。

文献报道中该产品一般由2,2-二甲基-3-羟基丙醛和季戊四醇在酸性水溶液中进行的。这种工艺的最大缺陷是产生了大量的含酸废水，该废液无法回收利用，给环境带来极大危害。而且由于螺环二醇是不溶于水的，在生成过程中，大量的原料随着螺环二醇的生成析出而被带出反应体系，影响了产品的纯度。

发明内容

本发明旨在提供一种螺环二醇的合成方法，它既能避免了大量废水的生成，又可使反应在均相中进行，提高了产品的纯度和收率。

本发明所述的螺环二醇的合成方法，包括：

⑴20℃以下的温度中，向甲醛质量含量35.0％的甲醛水溶液中加入碳酸钾，其质量比为14-15，待溶液至透明后慢慢升温至45℃，加入异丁醛，放置8小时后过滤，烘干即得到2,2-二甲基-3-羟基丙醛，其中甲醛水溶液、碳酸钾和异丁醛的质量比为14-15:1:12；

⑵向1,2-二氯乙烷中加入摩尔比为1:1的2-甲基-2-羟甲基丙醛和季戊四醇，将温度升到75℃，加入2-甲基-2-羟甲基丙醛质量5.0％的酸性分子筛催化剂，保持反应温度在80℃下反应7 h，然后冷却过滤，水洗，干燥得白色粉末状固体，用乙醇重结晶即可。

本发明采用了可以回收并循环利用的二氯乙烷溶剂代替文献报道的各类含大量废酸的水体系，降低了成本，实现了清洁生产，改善了操作环境。整个过程具有操作简单，无特殊设备要求，污染少，成本低，质量好的特点。

具体实施方式

实施例一

⑴2,2-二甲基-3-羟基丙醛的合成

在500mL四口瓶中加入甲醛水溶液(含量35.0％)85.7g，控制温度在20℃以下，加入碳酸钾6.0g，溶解至透明后慢慢升温至45℃，开始加入异丁醛72.0g，中和8小时过滤，烘干得到产品2,2-二甲基-3-羟基丙醛85.0 g，含量为99.2％，收率为83.3％。

⑵螺环乙二醇的合成

在装有搅拌器、温度计的500mL四口烧瓶中，先加入300mL 1,2-二氯乙烷，再加入102.0g 2-甲基-2-羟甲基丙醛、68.0g季戊四醇，将温度升到75℃，加入5.1g酸性分子筛催化剂，保持反应温度在80℃下反应7 h，然后冷却过滤，水洗，干燥得白色粉末状固体，经乙醇重结晶，得到最终产品138.6g，含量99.4％，收率91.2％。反应后得到的母液可经过减压蒸馏回收1,2-二氯乙烷。

Claims (1)

1.螺环二醇的合成方法，其特征在于包括：

⑴20℃以下的温度中，向甲醛质量含量35.0％的甲醛水溶液中加入碳酸钾，其质量比为14-15，待溶液至透明后慢慢升温至45℃，加入异丁醛，放置8小时后过滤，烘干即得到2,2-二甲基-3-羟基丙醛，其中甲醛水溶液、碳酸钾和异丁醛的质量比为14-15:1:12；

⑵向1,2-二氯乙烷中加入摩尔比为1:1的2-甲基-2-羟甲基丙醛和季戊四醇，将温度升到75℃，加入2-甲基-2-羟甲基丙醛质量5.0％的酸性分子筛催化剂，保持反应温度在80℃下反应7 h，然后冷却过滤，水洗，干燥得白色粉末状固体，用乙醇重结晶即可。