CN109438210B - 一种特戊醛的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种特戊醛的制备方法,该制备方法包括如下步骤:(1)首先进行还原反应:以特戊酰氯为原料,以钯—炭为催化剂,乙腈为反应溶剂,N,N‑二异丙基乙胺为缚酸剂,与氢气进行还原反应;(2)其次还原反应后进行过滤:将反应液过滤,得到滤液和钯炭催化剂,生成的有机盐溶于溶剂中,钯炭催化剂回收可再利用;(3)最后进行精馏:将滤液进行精馏处理,收集76‑78℃的馏分,即得特戊醛产品,其收率可达73%,含量>98%。该方法采用以市售的普通Pa/C代替喹啉‑硫毒化的Pa/C为催化剂,以有机叔胺为缚酸剂,以乙腈、DMF、低级脂肪酸酯类为溶剂代替甲苯等芳香族类溶剂,反应步骤及其后续处理步骤更简单。

Description

一种特戊醛的制备方法
技术领域
本发明涉及特戊醛制备技术领域,具体为一种特戊醛的制备方法。
背景技术
特戊醛是一种重要的有机化工中间体,目前合成主要有以下几种方法:
1、文献Bull.Soc.Chim.Belg.,1992,101(9):817-819,采用格式试剂的甲酰化制取特戊醛。其反应式如下:
Figure BDA0001893576160000013
由于格式试剂制取及反应需要严格控制反应条件,产品收率只有57%~61%,而原料成本较贵,因此将造成生产成本过高。
2、文献J.Am.Chem.Soc,.1964,86(6):1085-1089等,以特戊腈为原料还原性水解制取特戊醛。其反应式如下:
Figure BDA0001893576160000011
虽然该步反应产品收率较高(达89%)。但是原料特戊腈需有特戊酸或溴代叔丁烷等制备,并可能涉及加固相高温反应或剧毒的氰化物,操作麻烦,总收率并不理想,特别是催化剂三烷氧基氢化铝锂价格昂贵,其实用价值不大。
3、文献J.C.S.Chem.Comm.,1978,(8):354-355,采用特戊酰氯为原料,经催化还原制取特戊醛。其反应式如下:
Figure BDA0001893576160000012
该方法操作过程相对简单,原料特戊酰氯成本低,但所需催化剂毒性大,污染严重且产品收率低,只有32%。
4、浙江大学教授陈新志和钱超等,发明了以特戊酰氯为原料,以喹啉-S毒化的钯-炭为催化剂,芳香族类为溶剂、有机叔胺为吸缚剂,加氢还原而制得。其反应式如下:
Figure BDA0001893576160000021
该方法收率较高,但存在生成的盐类化合物与溶剂不溶,导致催化剂与盐类化合物不好分离,催化剂回收处理麻烦的问题,并且反应液需经过过滤、洗涤、萃取、干燥、精馏才能得到产品,步骤比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特戊醛的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种特戊醛的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
(1)首先进行还原反应:以特戊酰氯为原料,以钯—炭为催化剂,乙腈为反应溶剂,N,N-二异丙基乙胺为缚酸剂,与氢气进行还原反应;
(2)其次还原反应后进行过滤:将反应液过滤,得到滤液和钯炭催化剂,生成的有机盐溶于溶剂中,钯炭催化剂回收可再利用;
(3)最后进行精馏:将滤液进行精馏处理,收集76-78℃的馏分,即得特戊醛产品,其收率可达73%,含量>98%。
优选的,所述的特戊醛的制备方法,所述的步骤(1)中还原反应温度为室温,反应时间4-6h,反应压力为0.4-0.6MPa,特戊酰氯与溶剂的体积比为1:3-1:4,特戊酰氯与缚酸剂的摩尔比为1:1-1:3,钯—炭与特戊酰氯质量比为4%-10%。
优选的,所述的特戊醛的制备方法,所述的步骤(1)中的还原反应式为:
Figure BDA0001893576160000022
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该方法采用以市售的普通Pa/C代替喹啉-硫毒化的Pa/C为催化剂,以有机叔胺为缚酸剂,以乙腈、DMF、低级脂肪酸酯类为溶剂代替甲苯等芳香族类溶剂,反应步骤及其后续处理步骤更简单,由于甲苯等芳香烃类溶剂不溶于生成的有机盐,导致催化剂和有机盐很难分离,而该类溶剂对生成的有机盐有较大的溶解度,抽滤后催化剂就能够直接套用下一次反应。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案:
实施例1:
一种特戊醛的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
(1)首先进行还原反应:以特戊酰氯为原料,以钯—炭为催化剂,乙腈为反应溶剂,N,N-二异丙基乙胺为缚酸剂,与氢气进行还原反应;
(2)其次还原反应后进行过滤:将反应液过滤,得到滤液和钯炭催化剂,生成的有机盐溶于溶剂中,钯炭催化剂回收可再利用;
(3)最后进行精馏:将滤液进行精馏处理,收集76-78℃的馏分,即得特戊醛产品,其收率可达73%,含量>98%。
实施例2:
根据实施例1所述的特戊醛的制备方法,所述的步骤(1)中还原反应温度为室温,反应时间4-6h,反应压力为0.4-0.6MPa,特戊酰氯与溶剂的体积比为1:3-1:4,特戊酰氯与缚酸剂的摩尔比为1:1-1:3,钯—炭与特戊酰氯质量比为4%-10%。
实施例3:
根据实施例1或2所述的特戊醛的制备方法,所述的步骤(1)中的还原反应式为:
Figure BDA0001893576160000031
实施例4:
根据实施例1或2或3所述的特戊醛的制备方法,
将乙腈400ml、特戊酰氯90g及N,N-二异丙基乙胺100g,依次加入到1L的反应釜中,加入钯含量为5%的Pd/C 8g,开启搅拌,先将高压釜用N2气置换3次,用H2气置换3次,然后,在室温下立即向釜内充入氢气,压力至0.5MPa。反应期间压力会不断下降,因此需要不断补充氢气,保持压力为0.5MPa,在室温条件下待H2气压力不明显下降时,升温到60℃,继续保温反应1h,待反应结束后,慢慢释放氢气压力,打开反应釜,将反应液倒入烧杯进行过滤,滤液常压下蒸馏,滤饼回收,得到的Pd/C,下次套用,收集76-78℃的馏分,即得产品特戊醛,产品收率73%,含量>98%。
实施例5:
根据实施例1或2或3或4所述的特戊醛的制备方法,将N,N-二甲基甲酰胺(DMF)400ml、特戊酰氯90g及N,N-二异丙基乙胺100g,依次加入到1L的反应釜中,加入钯含量为5%的Pd/C 8g,先用N2气置换3次,再用H2气置换3次,然后,在室温下向釜内充入氢气,压力至0.5MPa,开启搅拌,在室温条件下待H2气压力不再明显下降时,将釜内反应液温度升到60℃,继续保温反应1h,反应结束将反应液抽滤,滤饼回收,得到Pd/C,下次套用,滤液常压下蒸馏,收集76-78℃的馏分,即得特戊醛产品,产品收率达70%,含量>98%。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种特戊醛的制备方法,其特征是:该制备方法包括如下步骤:
(1)首先进行还原反应:以特戊酰氯为原料,以钯—炭为催化剂,乙腈为反应溶剂,N,N-二异丙基乙胺为缚酸剂,与氢气进行还原反应;
(2)其次还原反应后进行过滤:将反应液过滤,得到滤液和钯炭催化剂,生成的有机盐溶于溶剂中,钯炭催化剂回收可再利用;
(3)最后进行精馏:将滤液进行精馏处理,收集76-78℃的馏分,即得特戊醛产品,其收率可达73%,含量>98%;
所述的步骤(1)中还原反应温度为室温,反应时间4-6h,反应压力为0.4-0.6MPa,特戊酰氯与溶剂的体积比为1:3-1:4,特戊酰氯与缚酸剂的摩尔比为1:1-1:3,钯炭催化剂与特戊酰氯质量比为4%-10%;
所述的步骤(1)中的还原反应式为:
Figure FDA0003291901090000011
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