CN107216240B - 一种辛氧基甘油的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辛氧基甘油的合成方法，涉及日化添加剂的合成领域。旨在提供一种高收率的合成方法。本技术方案包括以下步骤：步骤1：向乙酸酐中加入2‑乙基已基缩水甘油醚、催化剂，反应1～2h，得中间体；步骤2：调节体系pH为12～14，搅拌1小时，静置分液；步骤3：先后用氯化铵溶液、水洗涤油相，精馏油相，得辛氧基甘油。本发明用于制备高纯度的辛氧基甘油。

Description

一种辛氧基甘油的合成方法
技术领域
本发明涉及日化添加剂的合成领域，尤其是一种辛氧基甘油的合成方法。
背景技术
辛氧基甘油(又称乙基己基甘油，3-[2-(Ethylhexyl)oxyl]-1,2-propandiol)是一种新的具有防腐功效兼顾保湿除臭功效的多功能化妆品添加剂，特别是作为“无添加防腐剂”的最重要的代表之一，在日化产品中与其它多元醇等复合使用，具有保湿护肤，防腐除臭等功效，目前已在化妆品领域广泛使用。特别是利用辛氧基甘油和其他传统防腐剂的增效作用，可大量降低传统防腐剂的加入量，使防腐体系毒性降低，对人体安全性显著提高。
辛氧基甘油的主要原料是异辛基缩水甘油醚(2-乙基已基缩水甘油醚)，其成本占到辛氧基甘油原材料成本的70-80％。目前相关专利文献报道的收率为80％左右。为降低成本，提高收率是非常必要的。
中国专利申请CN2014106267923中用缩水甘油醚和乙酸钠，强碱及水在90-95°反应8-10小时，收率84％，不但反应时间长，且收率不高。用羧酸(盐)与烷基缩水甘油醚加成后在碱性条件下水解，容易产生大量的烷基缩水甘油醚的自聚物，产率降低，处理困难。
中国专利申请CN2015102399330一种制备高纯度辛氧基甘油的方法，通过以2-乙基已基缩水甘油醚和丙酮在路易斯酸作用下生成中间体，适时加入终止剂后水解，最后利用短程蒸馏得到高纯度辛氧基甘油，产品收率只有88％，且中间过程需要蒸出过量的溶剂，较为复杂。
日本专利JP 581 340 49中给出：在酸如路易斯酸的存在下用酸酐与缩水甘油醚反应得到中间体，然后水解。酸酐的用量大大超过理论用量，经济上没有可行性。
发明内容
针对上述不足，本发明旨在提供一种高收率辛氧基甘油的方法，通过本发明所述的合成方法，可得到高纯度的辛氧基甘油，作为日化产品的多功能添加剂。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：一种辛氧基甘油的合成方法，包括以下步骤：
步骤1：向乙酸酐中加入2-乙基已基缩水甘油醚、催化剂，反应1～2h，得中间体；
步骤2：用pH调节剂调节体系pH为12～14，搅拌1小时，静置分液；
步骤3：先后用氯化铵溶液、水洗涤油相，精馏油相，得辛氧基甘油。
其中，步骤1所述的催化剂为三乙胺、三辛胺的一种或两种组合。
其中，所述的催化剂与2-乙基已基缩水甘油醚摩尔比为1:20～50。
其中，步骤1所述的2-乙基已基缩水甘油醚与乙酸酐的摩尔比为1:1～5。
其中，步骤1所述的2-乙基已基缩水甘油醚与乙酸酐的摩尔比为1:2。
其中，步骤1所述的2-乙基已基缩水甘油醚与乙酸酐的摩尔比为1:1.3。
其中，所述步骤1的反应温度为115～125℃，反应压力为0.15～0.2Mpa。
其中，所述步骤2的反应温度为60～70℃。
其中，所述的步骤2的pH调节剂为氢氧化钠水溶液。
其中，步骤3所述的氯化铵溶液的质量百分数为5％。
其中，本发明所述的辛氧基甘油的分子结构式如下所示：
Figure GDA0002465128710000031
与传统方法相比，本发明具有下述优势：
1)高收率：对于2-乙基已基缩水甘油醚的收率达到94％以上。
2)高时效：制备反应时间可控制3小时内，远远低于其它工艺。
3)酸酐的加入量不超过理论量的30％，而其它相关资料中要求的酸酐量为理论量的5-10倍，这对于控制成本极为重要；而且后处理中减少了酸酐的回收步骤，这些对降低成本起到关键作用。
4)高选择性：高沸点杂质来源于反应过程，所选工艺最终产品中高沸点杂质小于0.3％，过程几乎没有高聚物产生。
5)反应过程简单：所有反应在一个反应器内进行。
6)选择氯化铵溶液洗涤少量残存的催化剂及其盐，洗净效率高。
7)反应重复性良好，易于规模化生产。
8)高纯度：减压蒸馏处理后，辛氧基甘油纯度可达99.0％以上，无色，几乎无味，已在化妆品中应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求保护范围内所做的有限次修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。
实施例1
在装有磁力搅拌器、温度计的3升耐压反应釜中，加入376.3克(纯度99.0％)的2-乙基已基缩水甘油醚，267.9克乙酸酐(纯度99.0％)，10.2克三乙胺。搅拌下升温到110～115℃，通入氮气，保持反应压力在0.15-0.16Mpa之间反应90分钟。降温到70℃，缓慢在30分钟-40分钟内加50％的氢氧化钠溶液用pH调节剂调整体系pH值大于12。继续保温1小时。
静置分液，用2倍于油相体积量的5％氯化铵溶液洗涤油相后，再用去离子水洗涤一次。将油相真空下精馏，必要时脱气处理，得到本发明的高时效，高收率辛氧基甘油，经气相色谱分析，纯度99.12％，收率94.6％。
实施例2
在装有磁力搅拌器、温度计的3升耐压反应釜中，加入376.3克(纯度99.0％)的2-乙基已基缩水甘油醚，226.7克乙酸酐(纯度99.0％)，10.2克三乙胺。搅拌下升温到115～120℃，通入氮气，保持反应压力在0.15-0.16Mpa之间反应90分钟。降温到70℃，缓慢在30分钟-40分钟内加50％的氢氧化钠溶液用pH调节剂调整体系pH值大于12。继续保温1小时。
静置分液，用2倍于油相体积量的5％氯化铵溶液洗涤油相后，再用去离子水洗涤一次。将油相真空下精馏，必要时脱气处理，得到本发明的高时效，高收率辛氧基甘油，经气相色谱分析，纯度99.08％，收率93.1％。
实施例3
在装有磁力搅拌器、温度计的3升耐压反应釜中，加入376.3克(纯度99.0％)的2-乙基已基缩水甘油醚，412.2克乙酸酐(纯度99.0％)，5.0克三乙胺。搅拌下升温到115～120℃，通入氮气，保持反应压力在0.15-0.16Mpa之间反应90分钟。降温到65℃，缓慢在30分钟-40分钟内加50％的氢氧化钠溶液用pH调节剂调整体系pH值大于12。继续保温1小时。
静置分液，用2倍于油相体积量的5％氯化铵溶液洗涤油相后，再用去离子水洗涤一次。将油相真空下精馏，必要时脱气处理，得到本发明的高时效，高收率辛氧基甘油，经气相色谱分析，纯度99.02％，收率95.1％。
实施例4
在装有磁力搅拌器、温度计的3升耐压反应釜中，加入376.3克(纯度99.0％)的2-乙基已基缩水甘油醚，412.2克乙酸酐(纯度99.0％)，18克三辛胺。搅拌下升温到115～120℃，通入氮气，保持反应压力在0.15-0.16Mpa之间反应90分钟。降温到65℃，缓慢在30分钟-40分钟内加50％的氢氧化钠溶液用pH调节剂调整体系pH值大于12。继续保温1小时。
静置分液，用2倍于油相体积量的5％氯化铵溶液洗涤油相后，再用去离子水洗涤一次。将油相真空下精馏，必要时脱气处理，得到本发明的高时效，高收率辛氧基甘油，经气相色谱分析，纯度99.02％，收率94.9％。
对比例1
与实施例1对比，按照实施1的工艺，改为常压反应，收率仅为21.2％；
对比例2
与实施例1对比，常压反应，当加成反应时间为8小时，水解保持3小时，收率为52.9％。
对比例3
与实施例3对比，其它工艺不变，用去离子水代替5％氯化铵溶液洗涤油相。共洗涤5次，仍然有异味，收率94.6％。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向乙酸酐中加入2-乙基已基缩水甘油醚、催化剂，反应1～2h，得中间体；
步骤2：用pH调节剂调节体系pH为12～14，搅拌1小时，静置分液；
步骤3：先后用氯化铵溶液、水洗涤油相，精馏油相，得辛氧基甘油；
步骤1所述的催化剂为三乙胺、三辛胺的一种或两种组合；
所述步骤1的反应温度为115～125℃，反应压力为0.15～0.2Mpa。
2.根据权利要求1所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，所述的催化剂与2-乙基已基缩水甘油醚摩尔比为1:20～50。
3.根据权利要求1所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，步骤1所述的2-乙基已基缩水甘油醚与乙酸酐的摩尔比为1:1～5。
4.根据权利要求1或3任一所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，步骤1所述的2-乙基已基缩水甘油醚与乙酸酐的摩尔比为1:2。
5.根据权利要求1或3任一所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，步骤1所述的2-乙基已基缩水甘油醚与乙酸酐的摩尔比为1:1.3。
6.根据权利要求1所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，所述步骤2的反应温度为60～70℃。
7.根据权利要求1所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，所述的步骤2的pH调节剂为氢氧化钠水溶液。
8.根据权利要求1所述的一种辛氧基甘油的合成方法，其特征在于，步骤3所述的氯化铵溶液的质量百分数为5％。
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