CN110845362A - 一种羟基新戊腈的制备方法 - Google Patents

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蔡奇峰
汪洪湖
段小瑞
王凯
李涛
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

本发明涉及一种羟基新戊腈的制备方法，其包括如下步骤：配制氰化钠水溶液，控制其温度在5～15℃条件下调pH值至6～8，向其中滴加温度60～70℃的羟基新戊醛水溶液，并控制混合溶液的温度在10～25℃的范围内，滴加结束后在20～30℃保温反应，得羟基新戊腈。本发明提供的方法以水为溶剂，未引入其它有机试剂，反应安全、环保，反应时间短，步骤简单，利于大规模生产。

Description

一种羟基新戊腈的制备方法
技术领域
本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种羟基新戊腈的制备方法。
背景技术
羟基新戊醛化学名称为2,2-二甲基-3-羟基丙醛，简称HPA，是合成新型高效抗氧剂AO-80、羟基特戊酸、羟戊酸羟戊酯、羟戊胺和加氢法生产新戊二醇等的关键中间体。目前国内外羟基新戊醛的合成工艺一般采用羟醛缩合的方法合成，采用甲醛水溶液和异丁醛做原料，应用的催化剂主要有：碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、三乙胺等有机叔胺、阴离子交换树脂等。
现有技术中制备羟基新戊醛的大多都是以二聚体存放的，但是并未见有利用羟基新戊醛合成羟基新戊腈的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种操作简便、绿色环保的制备羟基新戊腈的方法。
具体而言，本发明提供的制备羟基新戊腈的方法包括如下步骤：配制氰化钠水溶液，控制其温度在5～15℃条件下调pH值至6～8，向其中滴加温度60～70℃的羟基新戊醛水溶液，并控制混合溶液的温度在10～25℃的范围内，滴加结束后在20～30℃保温反应，得羟基新戊腈。
为了提高反应的效率，本发明优选所述羟基新戊醛水溶液的质量百分浓度为65～70％。所述氰化钠水溶液的质量百分浓度为25～30％。所述氰化钠水溶液与滴加入其中的羟基新戊醛水溶液的质量之比为(1～1.5)：1。
本发明通过调节pH值使氰化钠溶液转化为氢氰酸。本发明优选调节后的pH值为7～7.5。在实际操作时，用于调节pH值的试剂可以采用浓度50～98％的硫酸。
本发明通过控制两种原料溶液的混合方式以及温度，确保反应在仅以水作溶剂且无需加入其它催化剂的条件下，使羟基新戊醛加氰反应高效进行。
作为本发明的一种优选方案，控制混合溶液的温度在10～15℃的范围内进行滴加，滴加结束后在20～25℃保温反应；所述保温反应的时间优选为4～8h，一般在4h时即可基本反应完全。
作为本发明的一种优选方案，控制混合溶液的温度在15～20℃的范围内进行滴加，滴加结束后在25～30℃保温反应；所述保温反应的时间优选为4～8h，一般在4h时即可基本反应完全。
作为本发明的一种优选实施方式，所述方法包括如下步骤：
(1)将120～125份羟基新戊醛溶解于50～70份水中，保持温度60～70℃待用；
(2)将60～65份氰化钠溶解于150～170份水中，控制其温度在5～10℃条件下调pH值至7～7.5，向其中滴加步骤(1)所得溶液，并控制混合溶液温度在10～20℃的范围内，滴加结束后在20～25℃保温4～8小时，得羟基新戊腈。
上述方案中所述“份”是指质量份，可以是g、kg等本领域常用的质量单位。
与现有技术相比，本发明以羟基新戊醛(HPA)为原料，通过加氰制备得到羟基新戊腈。本发明提供的方法全程以水为溶剂，未引入其它有机试剂，反应安全、环保，反应时间短，步骤简单，利于大规模生产。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了一种羟基新戊腈的制备方法，具体为：
(1)向干净的500ml单口瓶中加入羟基新戊醛122.5g，再加水60g，充分溶解后，保持温度65℃待用；
(2)向干净的1000ml的三口瓶中加入纯水160毫升，再加入氰化钠62g，搅拌溶解后降温至5℃，滴加50％硫酸调pH值至7，向其中滴加步骤(1)所得溶液，并控制混合溶液温度在10～15℃的范围内，滴加结束后在20℃保温4小时，后取反应液检测羟基新戊腈纯度为93％，羟基新戊醛残留2％。
实施例2
本实施例提供了一种羟基新戊腈的制备方法，具体为：
(1)向干净的500ml单口瓶中加入羟基新戊醛122.5g，再加水60g，充分溶解后，保持温度65℃待用；
(2)向干净的1000ml的三口瓶中加入纯水160毫升，再加入氰化钠62g，搅拌溶解后降温至5℃，滴加50％硫酸调pH值至7.2，向其中滴加步骤(1)所得溶液，并控制混合溶液温度在15～20℃的范围内，滴加结束后在25℃保温4小时，后取反应液检测羟基新戊腈纯度为94％，羟基新戊醛残留1.6％。
实施例3
本实施例提供了一种羟基新戊腈的制备方法，具体为：
(1)向干净的500ml单口瓶中加入羟基新戊醛122.5g，再加水60g，充分溶解后，保持温度65℃待用；
(2)向干净的1000ml的三口瓶中加入纯水160毫升，再加入氰化钠62g，搅拌溶解后降温至5℃，滴加50％硫酸调pH值至7，向其中滴加步骤(1)所得溶液，并控制混合溶液温度在10～15℃的范围内，滴加结束后在25℃保温8小时，后取反应液检测羟基新戊腈纯度为91％，羟基新戊醛残留1.1％，延长反应时间并为增加其收率。
实施例4
本实施例提供了一种羟基新戊腈的制备方法，具体为：
(1)向干净的500ml单口瓶中加入羟基新戊醛122.5g，再加水60g，充分溶解后，保持温度65℃待用；
(2)向干净的1000ml的三口瓶中加入纯水160毫升，再加入氰化钠62g，搅拌溶解后降温至5℃，滴加50％硫酸调pH值至7.3，向其中滴加步骤(1)所得溶液，并控制混合溶液温度在0～5℃的范围内，滴加结束后在20℃保温4小时，得到羟基新戊腈。
采用本实施例制备羟基新戊腈后反应液泛白，氰化不完全。
实施例5
本实施例提供了一种羟基新戊腈的制备方法，具体为：
(1)向干净的500ml单口瓶中加入羟基新戊醛122.5g，再加水60g，充分溶解后，保持温度65℃待用；
(2)向干净的1000ml的三口瓶中加入纯水160毫升，再加入氰化钠62g，搅拌溶解后降温至5℃向其中滴加步骤(1)所得溶液，并控制混合溶液温度在10～15℃的范围内，滴加结束后在25℃保温4小时，后取反应液检测羟基新戊腈纯度为68％。
反应液颜色偏黄，由于羟基新戊腈在碱性越强的溶液里稳定性越差，且羟基新戊醛在碱性条件容易歧化产生杂质，导致羟基新戊腈收率大打折扣。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种羟基新戊腈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：配制氰化钠水溶液，控制其温度在5～15℃条件下调pH值至6～8，向其中滴加温度60～70℃的羟基新戊醛水溶液，并控制混合溶液的温度在10～25℃的范围内，滴加结束后在20～30℃保温反应，得羟基新戊腈。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述羟基新戊醛水溶液的质量百分浓度为65～70％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氰化钠水溶液的质量百分浓度为25～30％。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在5～10℃条件下调节pH值为7～7.5。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用于调节pH值的试剂为浓度50～98％的硫酸。
6.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述氰化钠水溶液与滴加入其中的羟基新戊醛水溶液的质量之比为(1～1.5)：1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制混合溶液的温度在10～15℃的范围内进行滴加，滴加结束后在20～25℃保温反应。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制混合溶液的温度在15～20℃的范围内进行滴加，滴加结束后在25～30℃保温反应。
9.根据权利要求1、7或8所述的方法，其特征在于，所述保温反应的时间为4～8h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：配制氰化钠水溶液，控制其温度在5～10℃条件下调pH值至7～7.5，向其中滴加温度60～70℃的羟基新戊醛水溶液，并控制混合溶液的温度在10～20℃的范围内，滴加结束后在20～25℃保温反应4～8小时，得羟基新戊腈。
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