CN108863717B - 一种高效地制备炔醇的方法 - Google Patents
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Abstract
一种高效地制备炔醇的方法,本发明属于化工中间体与化学品制备领域,具体涉及一种炔醇的制备方法。该制备方法包括如下步骤:步骤1:在无水的醇类溶剂中,加入碱金属,做成醇‑碱金属溶液;步骤2:在醇‑碱金属溶液中加入化合物I,搅拌均匀,冷却至0℃以下;步骤3:常压下计量通入乙炔,即得炔醇;步骤4:反应好的炔醇溶液,用氯化铵与相同的醇混悬体系中和;步骤5:中和后的混悬体系,经过过滤。滤液回收醇类后,减压蒸馏得到炔醇产品。本发明旨在克服现有高压,液氨等苛刻的反应条件,克服固体氢氧化钾加料困难,在常压条件下,高转化率地将酮类化合物转化为炔醇。该方法具有转化率高,工艺简单,产品纯度好的优点。
Description
技术领域
本发明属于化工中间体与化学品制备领域,具体涉及一种炔醇的制备方法。
背景技术
炔醇现有成熟的生产方法是,在高压的压力容器中,氨乙炔体系,用无水的固体氢氧化钾催化,和醛、酮化合物反应得到炔醇。这个方法转化率高,但是要用到危险的高压反应条件,且固体氢氧化钾存在加料困难的问题。
帝斯曼专利CN1558888A,采用管式反应器高压反应。在管式反应器中固载碱性树脂体系下,用氨气-乙炔驱动醛或者酮在管式反应器中加压反应得到炔醇。该方法必须在高压条件下才能进行。
帝斯曼专利CN1675152A,采用氨-碱金属氢氧化物水溶液体系下,使醛或者酮与乙炔加压反应得到炔醇。该方法必须在高压条件下才能进行,由于体系带水,实际转化率会比较低,大量原料醛或者酮不能够完全转化为炔醇。
帝斯曼专利CN101432248A,也是采用氨-碱金属氢氧化物水溶液体系下,使醛或者酮与乙炔在压力容器中加压反应得到炔醇。该方法必须在高压条件下才能进行,由于体系带水,实际转化率会比较低,大量原料醛或者酮不能够完全转化为炔醇。
帝斯曼专利CN106852141A,在高压釜中,配制好氨-乙炔体系,低温下加入碱金属氢氧化物水溶液,然后加入醛或者酮加压反应得到炔醇。该方法加料和反应都必须在高压条件下才能进行,由于体系带水,实际转化率会比较低,大量原料醛或者酮不能够完全转化为炔醇。
浙江新和成专利CN104744211A,采用高压釜,在四氢呋喃等溶剂中,用格氏试剂引发乙炔,生成炔镁,或者炔锌,然后在高压下通入酮类化合物反应,得到炔醇。该反应做炔镁比较困难,而且必须高压加料和反应。
文献:油田化学,2000,17(3)P285-288,报道了在加压条件下,用醇类和氢氧化钾水溶液体系与酮类混合,高压通入乙炔反应,得到炔醇。该反应由于带水反应,转化率低。
发明内容
本发明旨在克服现有高压,液氨等苛刻的反应条件,克服固体氢氧化钾加料困难,在常压条件下,高转化率地将酮类化合物转化为炔醇。该方法具有转化率高,工艺简单,产品纯度好的优点。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种高效地制备炔醇的方法,该制备方法包括如下步骤:
步骤1:在无水的醇类溶剂中,加入碱金属,做成醇-碱金属溶液;
步骤2:在醇-碱金属溶液中加入化合物I,搅拌均匀,冷却至0℃以下。
步骤3:常压下计量通入乙炔,密闭微正压反应,即得炔醇。
步骤4:反应好的炔醇溶液,用氯化铵与相同的醇混悬体系中和。
步骤5:中和后的混悬体系,经过过滤。滤液回收醇类后,减压蒸馏得到炔醇产品。
所述化合物I的通式如下
所述炔醇的通式如下
其中,R1或R2任意烷基或者苯基。
本发明合成路线如下:
其中,R3OX为醇-碱金属溶液,X为碱金属。
本发明利用醇类做溶剂,在无水条件下,用醇碱金属催化,让酮类化合物和乙炔反应,高效地转化为炔醇。
该制备方法的所述无水醇类为无水甲醇、无水乙醇、无水异丙醇、无水正丁醇、无水叔丁醇中的一种,优选无水甲醇。
该制备方法的所述碱金属为金属钠、金属锂、金属钾中的一种,优选金属钠。
该制备方法的所述化合物I为酮类化合物,例如丙酮、甲基庚烯酮、环己酮、二苯甲酮、4-甲基-2-戊酮、假紫罗兰酮、香叶基丙酮、苯乙酮等酮类化合物中的一种。
该制备方法的所述化合物I的加入量为碱金属摩尔量的0.8-0.9倍。
该制备方法的所述通入乙炔控制反应温度不超过20℃。
该制备方法的所述乙炔的通入量为化合物I摩尔量的1.1-1.2倍。
该制备方法的所述的反应液用氯化铵-醇体系中和,氯化铵的摩尔量是碱金属摩尔量的1.2-1.5倍。
该制备方法的所述的中和反应温度为0-20℃
该制备方法的所述的中和反应后的炔醇混悬体系,经过过滤,滤液先回收醇类溶剂,然后减压蒸馏得到炔醇产品。
同现有技术相比,本发明的有益效果体现在:常压下就能够快速地将酮类化合物几乎完全地转化为炔醇。该方法无须高压设备,操作安全、简单;该方法转化率高,达到99%以上;该方法收率高,产品炔醇收率达到98%以上;该方法得到的炔醇产品纯度好,产品炔醇纯度一般大于99%。
具体实施方式
实施例1、制备甲基丁炔醇
在10L三口烧瓶中,加入6L无水甲醇,氮气保护,在冰水冷却下,缓慢加入金属钠(小块)550g。待金属钠全部溶解,加入丙酮1.5L,搅拌均匀,冷却至0℃以下。缓慢通入乙炔,控制乙炔的流量以反应温度在0-5℃为宜。当反应不再放热,即为反应结束。然后通入少量乙炔,密闭微正压(氮气气球不变大)反应 0.5小时。
在另一个20L三口瓶中,加入2.5公斤氯化铵,3L甲醇。冰水冷却下,将反应液倒入氯化铵体系中进行中和反应。控制中和反应温度小于20℃。中和完毕,过滤。滤液先蒸馏甲醇,甲醇可套用,然后再减压蒸馏产品甲基丁炔醇,得到 1.69公斤,产品纯度:99.5%,收率99.1%。
实施例2、制备甲基丁炔醇
在500L不锈钢反应釜中,氮气保护下加入300L无水甲醇。夹套冷冻盐水冷却下,缓慢加入金属钠块20kg。待金属钠全部溶解,加入丙酮55L,搅拌均匀,冷却至0℃以下。缓慢通入乙炔,控制乙炔的流量以反应温度在0-5℃为宜。当反应不再放热,即为反应结束。然后通入少量乙炔,密闭微正压反应1小时。在另一个1000L搪玻璃反应釜中,加入150公斤氯化铵,300L甲醇。冷冻盐水冷却下,将反应液抽入氯化铵体系中进行中和反应。控制中和反应温度小于 20℃。中和完毕,过滤。滤液先蒸馏甲醇,甲醇可套用,然后再减压蒸馏产品甲基丁炔醇,得到62公斤,产品纯度:99.4%,收率99.2%。
实施例3、制备甲基丁炔醇
在500L不锈钢反应釜中,氮气保护下加入300L无水叔丁醇。夹套冷冻盐水冷却下,缓慢加入金属钾块20kg。待金属钾全部溶解,加入丙酮33L,搅拌均匀,冷却至0℃以下。缓慢通入乙炔,控制乙炔的流量以反应温度在0-5℃为宜。当反应不再放热,即为反应结束。然后通入少量乙炔,密闭微正压反应1小时。在另一个1000L搪玻璃反应釜中,加入100公斤氯化铵,200L甲醇。冷冻盐水冷却下,将反应液抽入氯化铵体系中进行中和反应。控制中和反应温度小于 20℃。中和完毕,过滤。滤液先蒸馏甲醇,甲醇可套用,然后再减压蒸馏产品甲基丁炔醇,得到37公斤,产品纯度:99.6%,收率98.7%。
实施例4~15
实施例4~15的反应条件与实施例1基本相同,底物和催化剂体系如表1所示,得到的结果列于表1中。
表1实施例4~15的反应条件和结果
Claims (7)
1.一种制备炔醇的方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
步骤1:在无水的醇类溶剂中,加入碱金属,做成醇-碱金属溶液,
步骤2:在醇-碱金属溶液中加入化合物I,搅拌均匀,冷却至0℃以下,所述的化合物I的加入量为碱金属摩尔量的0.8-0.9倍;
步骤3:常压下计量通入乙炔,通入乙炔控制反应温度不超过20℃,所述乙炔的通入量为化合物I摩尔量的1 .1-1 .2倍,密闭微正压反应,即得炔醇;
步骤4:反应好的炔醇溶液,用氯化铵与相同的醇混悬体系中和,反应温度为0-20℃,氯化铵的摩尔量是碱金属摩尔量的1 .2-1 .5倍;
步骤5:中和后的混悬体系经过过滤,滤液回收醇类后,减压蒸馏得到炔醇产品;
所述化合物I的通式如下
所述炔醇的通式如下
其中,R1或R2为任意烷基或者苯基。
2.根据权利要求1所述的一种制备炔醇的方法,其特征在于,该制备方法所述的无水醇类为无水甲醇、无水乙醇、无水异丙醇、无水正丁醇、无水叔丁醇中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种制备炔醇的方法,其特征在于,该制备方法所述的无水醇类为无水甲醇。
4.根据权利要求1所述的一种制备炔醇的方法,其特征在于,该制备方法所述的碱金属为金属钠、金属锂、金属钾中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种制备炔醇的方法,其特征在于,该制备方法所述的碱金属为金属钠。
6.根据权利要求1所述的一种制备炔醇的方法,其特征在于,所述的化合物I为酮类化合物。
7.根据权利要求6所述的一种制备炔醇的方法,其特征在于,所述的化合物I为丙酮、甲基庚烯酮、环己酮、二苯甲酮、4-甲基-2-戊酮、假紫罗兰酮、香叶基丙酮、苯乙酮中的一种。
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