CN110128254A - 一种乙酰丙酮盐的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙酰丙酮盐的制备工艺，采用金属化合物与乙酰丙酮通过加压方式配合催化剂的作用，直接促使乙酰丙酮与金属化合物完全反应制得乙酰丙酮盐，通过对压力的控制使反应体系内的物料流动性增加，无需特殊处理和其他大量溶液作为分散介质，也无需强力剪切即可让物料充分混合反应，反应均匀且彻底，得到产品质量更加均匀稳定，且本发明的技术方案反应速度快、反应条件温和易于控制，过程无无废液产生，消除了对环境的污染，降低了产品的成本，并且原料的工艺损失少，有利于提高产品的收率，以乙酰丙酮计，成品乙酰丙酮盐收率在95％以上。

Description

一种乙酰丙酮盐的制备工艺

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，尤其涉及一种乙酰丙酮盐的制备工艺。

背景技术

乙酰丙酮盐是一类重要的有机金属化合物，其许多特殊性能引起普遍关注。乙酰丙酮盐作为其中的代表性品种，该产品广泛应用于PVC塑料内做热稳定剂和抗氧剂。也应用于催化剂、阻燃剂、树脂交联剂、固化促进剂等领域。

目前关于乙酰丙酮盐的高效制备工艺尚无文献公开报道，其制备仍是采用乙酰丙酮盐的常规制备方法，即液相法和固相法。液相法是将金属盐与碱性溶液反应制得氢氧化物溶液，再将氢氧化物与乙酰丙酮反应得到乙酰丙酮盐，该工艺显著特点是以大量的水为反应分散介质，产品需要过滤提纯，产生需要处理的大量废水，能耗高，效率低，污染重，产能低；固相法是将固体碱和乙酰丙酮以一定比例加入反应器中研磨，加入一定的金属盐研磨成糊状，继续反应成固体粉末，反应完后用水浸泡溶解残留物，过滤得乙酰丙酮盐，提纯后得最终产品，此制备方法仍需碱作为原料，最后还需用水溶解未反应物产生一定的废水，残留的未反应物导致产品纯度不高，研磨器还会用到研磨介质，最后还需要将研磨介质与产品分离，操作繁琐，影响生产效率。

CN107056598A提供了一种固相法生产乙酰丙酮钙的工艺，利用高剪切反应釜的强力剪切搅拌作用使乙酰丙酮、氢氧化钙和水之间产生强大的摩擦和挤压得到乙酰丙酮钙；从实践操作上看，该方法还是需要使用较多的水确保物料的充分反应，之后水需要通过干燥工序排出而产生不必要的能耗，另外需要使用特制的高剪切分散设备对物料进行高剪切以保证在反应体系中包覆颗粒的破碎扩散。CN201210332407公开了一种通过乙酰丙酮与已制得的氢氧化钙直接制备乙酰丙酮钙的方法，该方法可得到收率较高，产物色泽好的乙酰丙酮钙产品，但该方法使用甲醇为反应介质，甲醇在反应过程中起到分散作用，而甲醇是一种易挥发液体，高度易燃，其蒸气与空气接触形成混合易爆物，高度危险且甲醇剧毒，刺激皮肤，吸入有害，对人体危害极大。CN102001927A提供了一种乙酰丙酮铁的制备方法，首先将一定量的固体碱性钠、钾盐和乙酰丙酮在研钵中研磨使其充分混合，在乙酰丙酮中间碳上形成负离子，再加入一定量的铁盐，研磨0.5～1.5h，进行配位反应，合成出乙酰丙酮铁，反应结束后加入一定量水，抽滤并洗涤多次，溶于水的钠、钾盐被滤出，残留下的物料，经干燥，得固态的粗产品。粗产品用甲醇水溶液重结晶，即得产品。CN1269827C提供了一种三乙酰丙酮合铱的合成方法，将三水合三氯化铱溶于热蒸馏水，在搅拌并通氢气条件下加入乙酰丙酮，回流，滴加饱和碳酸氢钠溶液，回流，停止通氢气，抽滤得桔黄色产物即三乙酰丙酮合铱；以上采用的乙酰丙酮盐的生产方法均为固相或液相法，存在上述缺陷。

因此如何提供成本低、能耗低且工艺简单效率高，对环境无污染的乙酰丙酮盐的制备工艺，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生产流程短、能耗低、投资少且产率高的乙酰丙酮盐制备工艺，该制备工艺是由金属氧化物或氢氧化物与乙酰丙酮直接反应制取乙酰丙酮盐，该工艺不仅环保、无废液产生，而且成品中不含有其他无机盐、纯度高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种乙酰丙酮盐的制备工艺，包括如下步骤：

(1)称取乙酰丙酮、金属化合物及催化剂混合均匀后置于反应器中，搅拌加压加热；

(2)待步骤(1)中反应器内温度升温至反应温度，保温保压反应完成后，自然冷却至室温，即得乙酰丙酮盐。

优选的，所述步骤(1)中，加入乙酰丙酮与金属化合物及催化剂的量按质量百分比计分别为71％～84％，16％～28％，0.05％～0.5％。

优选的，所述反应器为压力容器，优选为加压反应釜。

优选的，所述步骤(1)中反应釜内加压至0.3～0.5MPa，压力配合催化剂促使乙酰丙酮和金属化合物反应，加压还促进物料流动，增加分散性，使反应均匀且充分。

优选的，所述步骤(2)中的反应温度为30℃～50℃，反应时间30～45min。

优选的，所述金属化合物为金属氧化物或金属氢氧化物。

优选的，所述金属氧化物或金属氢氧化物包括氧化锌、氧化钙、氧化镁、氢氧化锌、氢氧化钙和氢氧化镁。

优选的，所述催化剂为水或乙酸。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，具有如下优异特点：

本发明中的金属化合物与乙酰丙酮通过加压方式配合催化剂的作用，直接促使乙酰丙酮与金属化合物完全反应制得乙酰丙酮盐，通过对压力的控制使反应体系内的物料流动性增加，无需特殊处理和其他大量溶液作为分散介质，也无需强力剪切即可让物料充分混合反应，反应均匀且彻底，得到产品质量更加均匀稳定，且本发明的技术方案反应速度快、反应条件温和易于控制，过程无无废液产生，消除了对环境的污染，降低了产品的成本，并且原料的工艺损失少，有利于提高产品的收率，以乙酰丙酮计，成品乙酰丙酮盐收率在95％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明实施例5制得的乙酰丙酮钙的红外光谱图；

图2附图为本发明实施例5制得的乙酰丙酮钙的热分析图；

图3附图为本发明实施例6制得的乙酰丙酮锌的红外光谱图；

图4附图为本发明实施例6制得的乙酰丙酮锌的DSC分析对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例及说明书附图，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。

本发明实施例公开了一种生产流程短、能耗低、投资少且产率高的乙酰丙酮盐制备工艺。

为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种乙酰丙酮盐的制备工艺，包括如下步骤：

(1)按质量百分比称取乙酰丙酮77％～84％、金属化合物16％～23％及催化剂0.05％～0.5％混合均匀后置于加压反应釜中，搅拌加压至0.3～0.5MPa加热；

(2)待步骤(1)中反应器内温度升温至30℃～50℃，保温保压反应40min，自然冷却至室温，即得乙酰丙酮盐。

其中，金属化合物为金属氧化物或金属氢氧化物，金属氧化物或金属氢氧化物包括氧化锌、氧化钙、氧化镁、氢氧化锌、氢氧化钙和氢氧化镁，催化剂为水或乙酸。

下面，将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行进一步的说明。

实施例1

将200g乙酰丙酮和57g氢氧化镁混合，在150rpm搅拌速率下加入至加压反应釜，之后加入0.5g蒸馏水，在0.3MPa、30℃下反应40min后即可出料，粉碎后得乙酰丙酮镁白色粉末产品；所得乙酰丙酮镁测得镁含量10.6％，熔点261.8℃，收率96.4％。

实施例2

将500g乙酰丙酮和143g氢氧化镁混合，在200rpm搅拌速率下加入至加压反应釜，之后加入0.4g乙酸，在0.3MPa、35℃下反应40min后即可出料，粉碎后得乙酰丙酮镁白色粉末产品；所得乙酰丙酮镁测得钙含量10.8％，熔点263.3℃，收率97.3％。

实施例3

将500g乙酰丙酮和99g氢氧化镁混合，在200rpm搅拌速率下加入至加压反应釜，之后加入2g乙酸，在0.5MPa、40℃下反应40min后即可出料，粉碎后得乙酰丙酮镁白色粉末产品；所得乙酰丙酮镁测得钙含量10.6％，熔点262.1℃，收率95.2％。

实施例4

将1500g乙酰丙酮和432g氢氧化镁混合，在250rpm搅拌速率下加入至加压反应釜，之后加入2g蒸馏水，在0.4MPa、40℃下反应40min后即可出料，粉碎后得乙酰丙酮镁白色粉末产品；所得乙酰丙酮镁测得钙含量10.8％，熔点264.5℃，收率97.1％。

实施例5

将400kg乙酰丙酮和155kg氢氧化钙混合，在200rpm搅拌速率下加入至加压反应釜，之后加入0.4g乙酸，在0.35MPa、35℃下反应40min后即可出料，粉碎后得乙酰丙酮钙白色粉末产品；所得乙酰丙酮钙测得钙含量16.9％，熔点282.1℃，收率97.8％。

实施例6

将400kg乙酰丙酮160kg氧化锌混合，在150rpm搅拌速率下加入至加压反应釜，之后加入0.4kg乙酸，在0.45MPa、45℃下反应35min后即可出料，粉碎后得乙酰丙酮锌白色粉末产品；所得乙酰丙酮锌测得锌含量24.7％，熔点129.5℃，收率96.0％。

对实施例5制得的乙酰丙酮钙进行表征，如附图1和附图2所示，由图1可知，实施例5制得的产品与标准样品的特征峰基本吻合，故实施例5制得的产品为乙酰丙酮钙；图2表明本发明的产品相较于标准样品具有更高的熔点，由此推断其具有更高的纯度。

对实施例6制得的乙酰丙酮锌进行红外光谱表征及DCS分析，结果如附图3和附图4所示，由附图3可知，实施例6产品与标准样品两者特征峰基本吻合，可判断产品为乙酰丙酮锌；由图4可知，实施例6产品只有一个波峰，一个峰值，而标准样品的熔点有峰有3个，可见实施例6产品的熔点更稳定，并可推断纯度更高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)称取乙酰丙酮、金属化合物及催化剂混合均匀后置于反应器中，搅拌加压加热；

(2)待步骤(1)中反应器内温度升温至反应温度，保温保压反应完成后，自然冷却至室温，即得乙酰丙酮盐。

2.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，加入乙酰丙酮与金属化合物及催化剂的量按质量百分比计分别为71％～84％，16％～28％，0.05％～0.5％。

3.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述反应器为压力容器，优选为加压反应釜。

4.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中反应釜内加压至0.3～0.5MPa。

5.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的反应温度为30℃～50℃，反应时间30～45min。

6.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述金属化合物为金属氧化物或金属氢氧化物。

7.根据权利要求6所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述金属氧化物或金属氢氧化物包括氧化锌、氧化钙、氧化镁、氢氧化锌、氢氧化钙和氢氧化镁。

8.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮盐的制备工艺，其特征在于，所述催化剂为水或乙酸。