CN105367401A

CN105367401A - 一种以2-丁炔为原料制备甲乙酮的方法

Info

Publication number: CN105367401A
Application number: CN201410427961.0A
Authority: CN
Inventors: 朱志庆; 孙荣华; 孙春水
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Petrochemical Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-03-02

Abstract

本发明属于有机合成技术领域，具体为一种以2-丁炔为原料制备甲乙酮的方法，本发明中的甲乙酮通过催化水合反应制备，具体步骤如下：先在反应瓶中按一定比例加入2-丁炔、水、溶剂和98wt％硫酸，再加入氯金酸钠催化剂，之后搅拌升温，在常压、55～75℃温度下反应2～4小时；其中：氯金酸钠催化剂与2-丁炔的质量比为1:(10～20)，2-丁炔与水的质量比为1:(2.0～3.5)，溶剂与2-丁炔的质量比为(0.1～0.3)：1，反应液中加入的硫酸与氯金酸钠催化剂的质量比为(2.0～6.0)：1。本发明的有益效果在于：其方法流程简单，所用化学原料少，反应条件温和，原料转化率高，产物收率高。

Description

一种以2-丁炔为原料制备甲乙酮的方法

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种以2-丁炔为原料制备甲乙酮的方法。

背景技术

甲乙酮是一种优良的溶剂，具有溶解性能强、干燥性能好、沸点适中、蒸汽压较低、稳定及无毒的优点；其溶解能力与丙酮相当，对各种天然树脂、纤维素酯类、合成树脂、合成橡胶、油脂、高级脂肪酸都具有很强的溶解能力，因此经常被用作高分子化合物如硝化纤维素，酚醛树脂及涂料、粘合剂、染料、油墨、磁带生产、润滑油脱蜡等的溶剂。甲乙酮还可用作重要的精细化工原料，其结构中含羰基及与羰基相邻的活泼氢，易于发生各种化学反应，如缩合生成高分子酮、环状化合物及树脂；脱水生成甲基异丙烯酮；与酸酰化生成β－二酮；催化氧化生成丁二酮；与氨反应生成酮基哌啶衍生物等；因此甲乙酮也作为化工原料被广泛应用于制备催化剂、香料、抗氧化剂、聚氨酯、乙烯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂和酮类衍生物等。

甲乙酮的制备方法有正丁烯法、丁烷液相氧化法、异丁苯法、异丁烯氧化法、丁二烯催化水解法、混合C4烃氧化法等十余种。工业生产方法主要是正丁烯法、丁烷液相氧化法和异丁苯法三种，其中又以正丁烯水合制仲丁醇和仲丁醇脱氢的两步法应用工业化生产最为普遍。正丁烯水合传统采用硫酸为介质的间接水合，包括酯化、水解、精馏和稀酸浓缩4个主要工序，生产过程复杂，对原料纯度要求高，设备腐蚀严重，生产过程中产生大量含酸废水；而正丁烯的树脂直接水合法和杂多酸直接水合法的反应的单程转化率低，反应需要高温加压。正丁烯水合反应生成的仲丁醇还需经过高温下的脱氢反应才能制得甲乙酮，工艺流程长。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新的生产甲乙酮的工艺路线，即以2-丁炔为原料，通过催化水合反应制备甲乙酮。这种生产工艺不仅流程简单，所用化学原料少，而且副产物少，反应的选择性很高。

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案。

本发明提供一种以2-丁炔为原料制备甲乙酮的方法，具体步骤如下：

在反应瓶中按一定比例加入2-丁炔、水、有机溶剂和98wt％硫酸后，再加入氯金酸钠催化剂，之后搅拌升温，在常压、55～75℃温度下反应2～4小时；其中：氯金酸钠催化剂与2-丁炔的质量比为1:(10～20)，2-丁炔与水的质量比为1：(2.0～3.5)，有机溶剂与2-丁炔的质量比为(0.1～0.3)：1，浓度98wt％硫酸与氯金酸钠催化剂的质量比为(2.0～6.0)：1。

上述有机溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇中的任一种或几种。

上述反应温度优选为65～75℃，反应时间优选为3～4小时。

上述氯金酸钠催化剂与2-丁炔的质量比优选为1:(10～15)。

上述2-丁炔与水的质量比优选为1：(2.5～3.5)。

上述有机溶剂与2-丁炔的质量比优选为(0.2～0.3)：1。

上述98wt％硫酸与氯金酸钠催化剂的质量比优选为(4.0～6.0)：1。

本发明的有益效果在于：其方法流程简单，所用化学原料少，成本低，原料转化率高，产物收率高。

下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述，在实施例中转化率和收率的定义为：

具体实施方式

【实施例1～9】

在三口烧瓶中按原料配比依次加入溶剂(甲醇)、水、2-丁炔和浓度98wt％硫酸，再加入所需量的氯金酸钠催化剂(市售)，开启冷凝管的低温冷却水循环(由低温冷却槽提供，冷却剂是乙二醇-水混合物，温度为-10℃)，将烧瓶浸入已预热的油浴中，开启磁力搅拌并计时，维持所需的反应温度直至结束。产物冷却后过滤除去催化剂，经气相色谱分析得到反应液组成，计算2-丁炔的转化率和生成产物甲乙酮的收率。

各实施例的反应原料配比见表1；反应条件和结果见表2。

表1.

表2.

Claims

1.一种以2-丁炔为原料制备甲乙酮的方法，其特征在于，具体步骤如下：

在反应瓶中按一定比例加入2-丁炔、水、有机溶剂和98wt％硫酸后，再加入氯金酸钠催化剂，之后搅拌升温，在常压、55～75℃温度下反应2～4小时；其中：氯金酸钠催化剂与2-丁炔的质量比为1:(10～20)，2-丁炔与水的质量比为1：(2.0～3.5)，有机溶剂与2-丁炔的质量比为(0.1～0.3)：1，98wt％硫酸与氯金酸钠催化剂的质量比为(2.0～6.0)：1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇中的任一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应温度为65～75℃，反应时间为3～4小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氯金酸钠催化剂与2-丁炔的质量比为1:(10～15)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述2-丁炔与水的质量比为1：(2.5～3.5)

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂与2-丁炔的质量比为(0.2～0.3)：1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述98wt％硫酸与氯金酸钠催化剂的质量比为(4.0～6.0)：1。