CN105585448A - 一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法 - Google Patents

一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，将乙醛水混合均匀后注入反应釜中，在碱性条件下，滴加稀醋酸中和反应体系至中性；闪蒸，回收蒸馏所得乙醛，蒸馏残余液为3-羟基丁醛；所得3-羟基丁醛与催化剂混合均匀，保持氢气压力将所得产物离心分离得催化剂循环利用，料液120℃闪蒸出水及副产物乙醇和巴豆醛，减压蒸馏得粗1,3-丁二醇；提纯。通过上述步骤对乙醛液相缩合加氢还原合成1,3-丁二醇工艺进行改进，使产品1,3-丁二醇满足化妆品行业的品质要求。

Description

一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法
技术领域
本发明涉及一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，属于化工合成技术领域。
背景技术
化妆品级1,3-丁二醇是无色透明，粘稠，极低杂质含量，无气味儿的液体，吸湿性、水溶性好，并且具有良好的抑菌作用，可以作为化妆品保湿剂，用于化妆水、乳液，药膏，牙膏等产品中。
专利和其他公开报道的合成1,3-丁二醇的方法有多种：(1)激光辐照含有过氧化氢，并用氮气饱和的乙醇，直接合成1,3-丁二醇；(2)以环氧化合物和合成气为原料，在含铑、膦催化剂条件下进行羰基合成制得；(3)丙烯醛与2,2-二甲基-1,3-丙二醇反应，产物经羰基合成后水解，加氢得到1,3-丁二醇；(4)生物发酵法，甘蔗为原料衍生丁二醇；(5)以乙醛为原料，在碱溶液中经自身缩合作用生成3-羟基丁醛，缩合后加氢生成1,3-丁二醇。
目前工业上95％以上的1,3-丁二醇是采用方法(5)生产。主要反应为：
2CH3CHO→CH3CHOHCH2CHO；
CH3CHOHCH2CHO+H2→CH3CHOHCH2CH2OH。
乙醛的液相缩合是剧烈的放热反应，条件控制不当乙醛极易发生深度缩合，产物3-羟基丁醛也易脱水产生强刺激性气味的巴豆醛，造成产品1,3-丁二醇杂质含量高，色度大，气味儿大，难以满足化妆品行业的品质要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，对乙醛液相缩合加氢还原合成1,3-丁二醇工艺进行改进，使产品1,3-丁二醇满足化妆品行业的品质要求。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，
1)将乙醛水按质量比7～9：1混合均匀后注入反应釜中，碱性条件下，保持反应温度8～15℃，维持反应15～90min后，滴加稀醋酸中和反应体系至中性；
2)将步骤(1)中反应产物80～100℃闪蒸，回收蒸馏所得乙醛，蒸馏残余液为3-羟基丁醛；
3)将步骤(2)中所得3-羟基丁醛与催化剂混合均匀，注入高压釜中，保持氢气压力4～10mPa，反应30～200min；
4)将步骤(3)中所得产物离心分离得催化剂循环利用，料液120℃闪蒸出水及副产物乙醇和巴豆醛，减压蒸馏得粗1,3-丁二醇；
5)将步骤(4)中所得粗1,3-丁二醇直接水蒸汽精馏30～150min，精馏完毕后减压蒸馏得化妆品级1,3-丁二醇产品。
优选的，所述的步骤1)中乙醛水的质量比为9：1。
优选的，所述的步骤1)中的碱性条件是指滴加稀碱液，使反应体系的pH保持在9～13之间，并维持1～10min。
优选的，所述的步骤3)中反应过程中保持氢气压力6～8MPa，反应时间60～120min。
优选的，所述的步骤5)中粗1,3-丁二醇水蒸汽精馏时间为90～120min。
优选的，步骤3)中的催化剂为骨架镍。
本发明带来的有益效果为：1)以水为溶剂，使乙醛的缩合反应趋于温和，大大降低了乙醛深度缩合的风险，提高产物选择性；同时，水是一种廉价易得的反应溶剂，有效的控制了成本。
2)采用控制反应pH的方式来操控缩合反应，反应更稳定，产品质量更易于稳定控制。
3)创新的采用水蒸汽蒸馏的方法对粗1,3-丁二醇进行精制，保证产品1,3-丁二醇无色透明，极低杂质含量，无气味儿，满足化妆品级1,3-丁二醇的要求。
具体实施方式
一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，
1)将乙醛水按质量比7～9：1混合均匀后注入反应釜中，碱性条件下，保持反应温度8～15℃，维持反应15～90min后，滴加稀醋酸中和反应体系至中性；
2)将步骤1)中反应产物80～100℃闪蒸，回收蒸馏所得乙醛，蒸馏残余液为3-羟基丁醛；
3)将步骤2)中所得3-羟基丁醛与催化剂混合均匀，注入高压釜中，保持氢气压力4～10mPa，反应30～200min；
4)将步骤3)中所得产物离心分离得催化剂循环利用，料液120℃闪蒸出水及副产物乙醇和巴豆醛，减压蒸馏得粗1,3-丁二醇；
5)将步骤4)中所得粗1,3-丁二醇直接水蒸汽精馏30～150min，精馏完毕后减压蒸馏得化妆品级1,3-丁二醇产品。
优选的，所述的步骤1)中乙醛水的质量比为9：1。
优选的，所述的步骤1)中的碱性条件是指滴加稀碱液，使反应体系的pH保持在9～13之间，并维持1～10min。
优选的，所述的步骤3)中反应过程中保持氢气压力6～8MPa，反应时间60～120min。
优选的，所述的步骤5)中粗1,3-丁二醇水蒸汽精馏时间为90～120min。
优选的，步骤3)中的催化剂为骨架镍。
实施例一：一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，
1)将乙醛水按质量比7：1混合均匀后注入反应釜中，滴加5％稀氢氧化钠溶液至反体系的ph为10，保持反应温度8℃，维持反应15～90min后，滴加稀醋酸中和反应体系至中性；
2)将步骤(1)中反应产物100℃闪蒸，回收蒸馏所得乙醛，蒸馏残余液为3-羟基丁醛；
3)将步骤(2)中所得3-羟基丁醛与骨架镍混合均匀，注入高压釜中，保持氢气压力8mPa，反应30min；
4)将步骤(3)中所得产物离心分离得催化剂循环利用，料液120℃闪蒸出水及副产物乙醇和巴豆醛，减压蒸馏得粗1,3-丁二醇；
5)将步骤(4)中所得粗1,3-丁二醇直接水蒸汽精馏60min，精馏完毕后减压蒸馏得化妆品级1,3-丁二醇产品。
检测结果表明，所得1,3-丁二醇纯度99.5％，色度7，透明无味儿。
实施例二：
1)将乙醛水按质量比8：1混合均匀后注入反应釜中，滴加5％稀氢氧化钠溶液至反体系的ph为12，保持反应温度8℃，维持反应15～90min后，滴加稀醋酸中和反应体系至中性；
2)将步骤(1)中反应产物90℃闪蒸，回收蒸馏所得乙醛，蒸馏残余液为3-羟基丁醛；
3)将步骤(2)中所得3-羟基丁醛与骨架镍混合均匀，注入高压釜中，保持氢气压力10mPa，反应温度100℃，反应时间60min；
4)将步骤(3)中所得产物离心分离得催化剂循环利用，料液120℃闪蒸出水及副产物乙醇和巴豆醛，减压蒸馏得粗1,3-丁二醇；
5)将步骤(4)中所得粗1,3-丁二醇直接水蒸汽精馏90min，精馏完毕后减压蒸馏得化妆品级1,3-丁二醇产品。
检测结果表明，所得1,3-丁二醇纯度99.7％，色度6，透明无味儿。
以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，其特征在于步骤如下：
1)将乙醛水按质量比7～9：1混合均匀后注入反应釜中，碱性条件下，保持反应温度8～15℃，维持反应15～90min后，滴加稀醋酸中和反应体系至中性；
2)将步骤1)中反应产物80～100℃闪蒸，回收蒸馏所得乙醛，蒸馏残余液为3-羟基丁醛；
3)将步骤2)中所得3-羟基丁醛与催化剂混合均匀，注入高压釜中，保持氢气压力4～10mPa，反应30～200min；
4)将步骤3)中所得产物离心分离得催化剂循环利用，料液120℃闪蒸出水及副产物乙醇和巴豆醛，减压蒸馏得粗1,3-丁二醇；
5)将步骤4)中所得粗1,3-丁二醇直接水蒸汽精馏30～150min，精馏完毕后减压蒸馏得化妆品级1,3-丁二醇产品。
2.如权利要求1所述的合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，其特征在于：所述的步骤1)中乙醛水的质量比为9：1。
3.如权利要求1所述的合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，其特征在于：所述的步骤1)中的碱性条件是指滴加稀碱液，使反应体系的pH保持在9～13之间，并维持1～10min。
4.如权利要求1所述的合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，其特征在于：所述的步骤3)中反应过程中保持氢气压力6～8MPa，反应时间60～120min。
5.如权利要求1所述的合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，其特征在于：所述的步骤5)中粗1,3-丁二醇水蒸汽精馏时间为90～120min。
6.如权利要求1所述的合成化妆品级1,3-丁二醇的方法，其特征在于：所述的步骤3)中的催化剂为骨架镍。
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