CN111718252A - 2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二酮的合成方法，包括：步骤(a)裂解异丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的气体；步骤(b)将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂，使酯类溶剂溶解二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯类溶液；以及步骤(c)于惰性气体下静置含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二酮。本发明的合成方法是以新的方式收集裂解IBAN所产生的DMK，并二聚DMK以形成TMCD的合成方法，从而可以基本上克服现有技术中的种种缺陷。
Description
技术领域
本揭露关于2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法。
背景技术
2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutadione，TMCD)为2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutanediol，CBDO)的氢化原料。CBDO是具有高刚性、韧性、耐热、及耐水解特性的特殊二元醇中间体，可提高聚酯的玻璃转化温度。TMCD主要是从二甲基乙烯酮(Dimethylketene，DMK)二聚所产生，而DMK的制备方法主要有酰氯法、异丁酸酐(Isobutyric anhydride，IBAN)热裂解法、及异丁酸(Isobutyric acid，IBA)催化剂脱水法等3种方法。酰氯法在TMCD合成过程中会产生大量盐类，且后续处理程序相当繁复，并不适合大量生产。IBA催化剂脱水法则是在催化剂反应过程中产生大量的副产物，对产物的选择率低。目前工业实施方法是通过IBAN热裂解，产生IBA及DMK后，先降温进行气液分离，然后以吸收液喷洒含有DMK的气体以吸收DMK，之后进行DMK的二聚反应以制备TMCD，最后直接氢化TMCD(未分离纯化TMCD)以形成CBDO。
现行的TMCD合成方法有以下的问题：(1)以吸收液喷洒溶解含DMK气体中的DMK，其设备及操作程序复杂；(2)喷洒吸收液后，吸收液中溶解的DMK浓度低(约12～20wt％)；以及(3)TMCD未单离纯化，溶液中残存裂解不纯物、IBAN、及IBA，直接进入氢化系统会影响氢化催化剂的活性及寿命。
综上所述，需要新的方式收集裂解IBAN所产生的DMK，并二聚DMK以形成TMCD，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以新的方式收集裂解IBAN所产生的DMK，并二聚DMK以形成TMCD的合成方法，从而可以基本上克服现有技术中的种种缺陷。
本揭露一实施例提供2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，包括：步骤(a)裂解异丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的气体；步骤(b)将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂，使酯类溶剂溶解二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯类溶液；以及步骤(c)于惰性气体下静置含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
在一些实施例中，在步骤(b)将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂之前，更包括降温含二甲基乙烯酮的气体到30℃至40℃之间。
在一些实施例中，在步骤(b)将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂的步骤中，酯类溶剂的温度介于0℃至10℃之间。
在一些实施例中，步骤(c)于惰性气体下静置含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的温度介于20℃至50℃之间。
在一些实施例中，酯类溶剂包括C4-12的酯类。
在一些实施例中，在步骤(c)之后更包括步骤(d)降温含二甲基乙烯酮的酯类溶液到0℃至5℃之间以析出2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
在一些实施例中，在步骤(d)之后更包括步骤(e)加热含二甲基乙烯酮的酯类溶液到70℃至80℃之间，使残留的二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
在一些实施例中，在步骤(e)之后更包括步骤(f)蒸馏回收酯类溶液。
在一些实施例中，回收的酯类溶液可作为步骤(b)的酯类溶剂。
在一些实施例中，回收的酯类溶液包括2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂，使酯类溶剂溶解二甲基乙烯酮，可以形成含高浓度二甲基乙烯酮的酯类溶液；于惰性气体下静置含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮；可大量生产高纯度的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮，有利于后续应用。
具体实施方式
本揭露一实施例提供2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法。首先进行步骤(a)裂解异丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的气体，其反应如下式：
在步骤(a)中，可先预热含异丁酸酐的气体到280℃至350℃之间，再加热含异丁酸酐的气体到400℃至500℃之间以热裂解异丁酸酐，形成二甲基乙烯酮及异丁酸。上述热裂解的压力可介于60torr至120torr之间，热裂解时间可介于0.01秒至1秒之间，且异丁酸酐的转化率介于30％至70％之间。在一实施例中，可采用纯异丁酸酐气体进行热裂解反应。在另一实施例中，可搭配载气如氩气或氮气与异丁酸酐的气体混合后再进行热裂解，因此载气与异丁酸酐的摩尔比可介于50:50至0:100之间。可以理解的是，上述热裂解异丁酸酐的制程参数仅用以举例而非局限本揭露。举例来说，可搭配催化剂进行上述裂解反应以降低裂解温度。
接着可进行步骤(b)，将含二甲基乙烯酮的气体通入(bubble)酯类溶剂，使酯类溶剂溶解(吸收)二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯类溶液。在一实施例中，可在步骤(b)将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂之前，先降温含二甲基乙烯酮的气体到30℃至40℃之间，使含二甲基乙烯酮的气体形成气液混合物。在气液混合物中，液体主要包含未反应的异丁酸酐与副产物异丁酸，而气体主要为二甲基乙烯酮。气液分离气液混合物后，将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂，产生气泡与酯类溶剂充分接触。步骤(b)可持续至酯类溶剂中的二甲基乙烯酮浓度达到30wt％至58wt％为止。举例来说，步骤(b)可历时60分钟至240分钟。在一些实施例中，酯类溶剂的温度介于0℃至10℃之间。若酯类溶剂的温度过低，则需耗用较高的冷冻电力。若酯类溶剂的温度过高，则酯类溶剂所能溶解的二甲基乙烯酮的比例过低，而需增加步骤(b)采用的酯类溶剂。收集二甲基乙烯酮的习知方法一般为将高温酯类(介于100℃至150℃之间)溶剂喷洒至含二甲基乙烯酮的气体，以形成含二甲基乙烯酮的酯类溶液(二甲基乙烯酮的浓度低于10wt％)。与习知方法相较，步骤(b)所得的含二甲基乙烯酮的酯类溶液中，二甲基乙烯酮的浓度可介于30wt％至58wt％之间，可大幅减少吸收二甲基乙烯酮的酯类溶剂用量。在一些实施例中，酯类溶剂包括C4-12的酯类。举例来说，酯类溶剂的沸点最好高于100℃，以避免在真空程序中被大量抽出而损失。适用于本揭露实施例的酯类溶剂可为异丁酸异丁酯、丙酸乙酯、乙酸辛酯、其他合适的酯类溶剂、或上述的组合。
接着进行步骤(c)，于惰性气体下静置步骤(b)所得的含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。上述二聚反应如下式：
由于此二聚反应为放热反应，在少量反应时可由室温冷却，但在大量反应时需采用冷却装置以避免此步骤的反应温度过高。在一实施例中，步骤(c)的温度需控制在介于20℃至50℃之间。若温度过低，则反应过慢，需要增加反应时间。若温度过高，则会产生聚酯或聚酮的寡聚物，降低二聚产物的纯度与收率。在一实施例中，二聚反应的时间介于2小时至50小时之间。若二聚反应时间过短，则二聚产物产率较低，导致收率降低。若二聚反应时间过长，则后续量产时所需的槽体体积过大，不利成本及操作。此外，步骤(c)需置于惰性气体如氮气或氩气下，因为二甲基乙烯酮对空气中的氧具有高活性。由于酯类溶剂对2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的溶解度较低，因此步骤(c)中形成的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮会自酯类溶剂析出。待步骤(c)的反应结束后，可过滤收集2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的固体，并以酯类溶剂冲洗固体以得高纯度的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(>99wt％)。
在一些实施例中，在步骤(c)之后更包括步骤(d)降温含二甲基乙烯酮的酯类溶液到0℃至5℃之间，以析出2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。同样地，可过滤收集2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的固体，并以酯类溶剂冲洗固体以得高纯度的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(>99wt％)。步骤(d)的主要目的为减少含二甲基乙烯酮的酯类溶液中溶解的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。经步骤(d)之后，酯类溶液中所含的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮介于4wt％至12wt％之间，而二甲基乙烯酮介于2wt％至5wt％之间。
在一些实施例中，在步骤(d)之后更包括步骤(e)加热含二甲基乙烯酮的酯类溶液到70℃至80℃之间，使酯类溶液中残留的二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。在一实施例中，步骤(e)的加热时间介于60分钟至180分钟之间。步骤(e)的主要目的为消耗含二甲基乙烯酮的酯类溶液中残留的二甲基乙烯酮，以避免二甲基乙烯酮附着在步骤(e)的蒸馏装置(如蒸馏管或蒸馏塔)中。附着在蒸馏装置的二甲基乙烯酮会持续进行聚合反应，产生聚合物而附着于蒸馏装置的填充物表面，可能导致蒸馏塔阻塞而造成危险。在一实施例中，步骤(e)加热的含二甲基乙烯酮的酯类溶液，包含前述冲洗固体(2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮)所产生的洗液。
在一些实施例中，在步骤(e)之后更包括步骤(f)蒸馏回收酯类溶液。举例来说，蒸馏可为减压蒸馏，其温度介于55℃至100℃之间(比如介于80℃至95℃之间)，且其压力介于20torr至80torr之间，比如介于50torr至65torr之间。经步骤(f)之后，可移除酯类溶液中大部分的IBAN及其他杂质，蒸出液主要为酯类溶剂(88wt％至99wt％之间)与少量的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(1wt％至12wt％之间)。
在一些实施例中，步骤(e)回收的酯类溶液可作为步骤(b)中溶解(吸收)含二甲基乙烯酮的气体的酯类溶剂。另一方面，步骤(e)回收的酯类溶液亦可用于冲洗2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的滤饼以去除杂质，同时减少2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮固体的溶解损失。
综上所述，本揭露实施例将含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂，使酯类溶剂溶解二甲基乙烯酮以形成含高浓度二甲基乙烯酮的酯类溶液。此外，于惰性气体下静置含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。此方法可大量生产高纯度的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮，有利于后续应用。举例来说，可氢化2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮以形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇，再取此醇类与其他酸类形成聚酯。
为让本揭露的上述内容和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下：
实施例
实施例1
在150℃的混合槽中混合异丁酸酐(IBAN，4.17ml/min)与氮气(200ml/min)，形成IBAN浓度75mol％的混合气体。将混合气体导入325℃的预热反应器预热后，导入475℃的裂解反应器，于110torr的反应压力下裂解IBAN。上述裂解反应的气体滞留时间为0.14秒，共反应1小时，IBAN转化率62.9％，二甲基乙烯酮(DMK)选择率97.2％。裂解后的产物(含有未反应的IBAN、主要产物DMK、以及副产物异丁酸(IBA))快速通过冷凝器，降温到30℃至40℃之间以形成气液混合物。气液混合物中的液体主要为未反应的IBAN与副产物IBA，而气体主要为DMK。冷却后的气液混合物通过分离装置进行气液分离，再将气体产物导入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的异丁酸异丁酯(IBIB，第1瓶60g，第2瓶250g)60分钟，使IBIB吸收气体产物中的DMK，分别形成浓度31wt％及11wt％的DMK溶液。
实施例2
在150℃的混合槽中混合IBAN(4.17ml/min)与氮气(100ml/min)，形成IBAN浓度87mol％的混合气体。将混合气体导入325℃的预热反应器预热后，导入475℃的裂解反应器，于110torr的反应压力下裂解IBAN。上述裂解反应的气体滞留时间为0.16秒，共反应1小时，IBAN转化率63.0％，DMK选择率98.3％。裂解后的产物(含有未反应的IBAN、主要产物DMK、以及副产物IBA)快速通过冷凝器，降温到30℃至40℃之间以形成气液混合物。气液混合物中的液体主要为未反应的IBAN与副产物IBA，而气体主要为DMK。冷却后的气液混合物通过分离装置进行气液分离，再将气体产物导入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的IBIB(第1瓶60g，第2瓶250g)60分钟，使IBIB吸收气体产物中的DMK，分别形成浓度34wt％及11wt％的DMK溶液。
实施例3
在150℃的混合槽中通入IBAN(4.17ml/min)，以形成IBAN浓度100mol％的气体。将气体导入325℃的预热反应器预热后，导入475℃的裂解反应器，于110torr的反应压力下裂解IBAN。上述裂解反应的气体滞留时间为0.18秒，共反应1小时，IBAN转化率59.4％，DMK选择率98.4％。裂解后的产物(含有未反应的IBAN、主要产物DMK、以及副产物IBA)快速通过冷凝器，降温到30℃至40℃之间以形成气液混合物。气液混合物中的液体主要为未反应的IBAN与副产物IBA，而气体主要为DMK。冷却后的气液混合物通过分离装置进行气液分离，再将气体产物导入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的IBIB(第1瓶60g，第2瓶250g)60分钟，使IBIB吸收气体产物中的DMK，分别形成浓度43wt％及5wt％的DMK溶液。
实施例4
在150℃的混合槽中通入IBAN(4.17ml/min)，以形成IBAN浓度100mol％的气体。将气体导入325℃的预热反应器预热后，导入460℃的裂解反应器，于110torr的反应压力下裂解IBAN。上述裂解反应的气体滞留时间为0.19秒，共反应2小时，IBAN转化率55.3％，DMK选择率97.7％。裂解后的产物(含有未反应的IBAN、主要产物DMK、以及副产物IBA)快速通过冷凝器，降温到30℃至40℃之间以形成气液混合物。气液混合物中的液体主要为未反应的IBAN与副产物IBA，而气体主要为DMK。冷却后的气液混合物通过分离装置进行气液分离，再将气体产物导入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的IBIB(第1瓶60g，第2瓶60g)60分钟，使IBIB吸收气体产物中的DMK，分别形成浓度55wt％及30wt％的DMK溶液。
实施例5
在150℃的混合槽中通入IBAN(4.17ml/min)，以形成IBAN浓度100wt％的气体。将气体导入325℃的预热反应器预热后，导入450℃的裂解反应器，于110torr的反应压力下裂解IBAN。上述裂解反应的气体滞留时间为0.19秒，共反应2小时，IBAN转化率52.2％，DMK选择率94.9％。裂解后的产物(含有未反应的IBAN、主要产物DMK、以及副产物IBA)快速通过冷凝器，降温到30℃至40℃之间以形成气液混合物。气液混合物中的液体主要为未反应的IBAN与副产物IBA，而气体主要为DMK。冷却后的气液混合物通过分离装置进行气液分离，再将气体产物导入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中5℃的IBIB(第1瓶80g，第2瓶80g)120分钟，使IBIB吸收气体产物中的DMK，分别形成浓度45wt％及32wt％的DMK溶液。
实施例6
重复4次实施例4后，将浓度55wt％的DMK溶液置于氮气环境下的二聚槽中进行二聚反应。DMK溶液中的IBIB重量为240g，而TMCD含量为308g。二聚槽温度控制为25℃，DMK溶液于此温度下进行放热的二聚反应48小时以形成TMCD。之后进行过滤，以气相层析仪分析滤液及滤饼。滤液中含有TMCD(8.1wt％)、IBAN(1.16wt％)、及微量裂解杂质。滤饼取样配成浓度8wt％的溶液，分析后可知滤饼中含有约0.15wt％的IBAN。取新鲜IBIB溶液475g作为洗液(洗液/TMCD＝1.5)，于25℃下分2次清洗TMCD粗产物，以气相层析仪分析洗液及纯化后的TMCD固体。洗液中的IBAN浓度为0.21wt％。取纯化后的TMCD固体配成浓度8wt％的溶液，分析后可知纯化后的TMCD固体中无IBAN，且TMCD纯度≥99wt％。
实施例7
依实施例3的条件进行IBAN热裂解，反应时间延长为2小时，第一吸收瓶的IBIB为60g。反应后将浓度58wt％的DMK溶液置于氮气环境下的二聚槽中进行二聚反应。DMK溶液中的IBIB重量为60g，而TMCD含量为84g。二聚槽温度控制为25℃，DMK溶液于此温度下进行放热的二聚反应48小时以形成TMCD。之后进行过滤，以气相层析仪分析滤液及滤饼。滤液中含有TMCD(9wt％)、IBAN(1.6wt％)、及微量裂解杂质。滤饼取样配成浓度8wt％的溶液，分析后可知滤饼中含有约0.16wt％的IBAN。取新鲜IBIB溶液75g作为洗液(洗液/TMCD＝0.9)，于25℃下分2次清洗TMCD粗产物，以气相层析仪分析洗液及纯化后的TMCD固体。洗液中的IBAN浓度为0.27wt％。取纯化后的TMCD固体配成浓度8wt％的溶液，分析后可知纯化后的TMCD固体中无IBAN，且TMCD纯度≥99wt％。
实施例8
重复实施例5后，将两吸收瓶中的DMK溶液混合，形成浓度39wt％的DMK溶液，并置于氮气环境下的二聚槽中进行二聚反应。二聚槽不控温，DMK溶液进行放热的二聚反应5小时以形成TMCD。之后进行过滤，以气相层析仪分析滤液及滤饼。取新鲜IBIB溶液于25℃下分2次清洗TMCD粗产物，得高纯度TMCD固体(编号5hr-TMCD)。滤液中含有TMCD(12.3wt％)、IBAN(1.3wt％)、DMK(4.5wt％)、及微量裂解杂质。将滤液分成两份，分别置于25℃与70℃的氮气环境下两小时后，降温至5℃以析出固体。取新鲜IBIB溶液于25℃下分2次清洗固体，分别得高纯度TMCD固体(编号7hr-TMCD-RT，7hr-TMCD-70℃)。将上述编号5hr-TMCD、7hr-TMCD-RT、与7hr-TMCD-70℃的固体分别以乙酸乙酯配成10wt％的溶液，并以UV-VIS光谱仪测试溶液穿透度。编号5hr-TMCD与7hr-TMCD-RT的溶液对620nm的光的穿透度与纯乙酸乙酯溶剂相同，均为100％。编号7hr-TMCD-70℃的溶液对620nm的光的穿透度仅为99.8％，显示二聚温度过高(如70℃)易产生聚酯或聚酮的寡聚物。
实施例9
取DMK二聚形成TMCD后的滤液，以及清洗TMCD滤饼后的滤液的混合溶液2000g，以气相层析仪分析。混合溶液中含有TMCD(12.3wt％)、IBIB(84.9wt％)、IBAN(1.6wt％)、及其他杂质(1.2wt％)。取上述混合溶液进行减压蒸馏，蒸馏管高1.5公尺，直径5公分，管内充填拉西环，设定压力为29torr，且蒸馏温度80℃。蒸馏50分钟后，收集塔顶馏出液195g进行分析，馏出液组成为TMCD(2.9wt％)及IBIB(97.1wt％)，不含IBAN。调整压力至50torr，蒸馏温度90℃，蒸馏200分钟后收集塔顶馏出液263g进行分析，馏出液组成为TMCD(5.5wt％)及IBIB(94.5wt％)，不含IBAN。
实施例10
取DMK二聚形成TMCD后的滤液，以及清洗TMCD滤饼后的滤液的混合溶液2000g，以气相层析仪分析。混合溶液中含有TMCD(11.6wt％)、IBIB(87.7wt％)、IBAN(0.6wt％)、及其他杂质(0.1wt％)。取上述混合溶液进行减压蒸馏，蒸馏管高1.5公尺，直径5公分，管内充填拉西环，设定压力为65torr，且蒸馏温度95℃。蒸馏220分钟后，收集塔顶馏出液1503g进行分析，馏出液组成为TMCD(6.9wt％)及IBIB(93.1wt％)，不含IBAN。
取DMK二聚形成TMCD后的滤液，以及清洗TMCD滤饼后的滤液的另一混合溶液1600g，以气相层析仪分析。另一混合溶液中含有TMCD(9.9wt％)、IBIB(88.82wt％)、IBAN(1.04wt％)、及其他杂质(0.24wt％)。将另一混合溶液置于前述蒸馏塔底(含前述减压蒸馏的塔底物)后，调整压力至60torr，蒸馏温度95℃，蒸馏170分钟后收集塔顶馏出液1597g进行分析，馏出液组成为TMCD(7.6wt％)、IBIB(92.4wt％)、及IBAN(0.008wt％)。
比较例1(25℃吸收DMK)
在150℃的混合槽中混合异丁酸酐(IBAN，4.17ml/min)与氮气(200ml/min)，形成IBAN浓度75mol％的混合气体。将混合气体导入325℃的预热反应器预热后，导入460℃的裂解反应器，于110torr的反应压力下裂解IBAN。上述裂解的反应气体滞留时间为0.14秒，共反应1小时，IBAN转化率33.2％，二甲基乙烯酮(DMK)选择率96.1％。裂解后的产物(含有未反应的IBAN、主要产物DMK、以及副产物异丁酸(IBA))快速通过冷凝器，降温到30℃至40℃之间以形成气液混合物。气液混合物中的液体主要为未反应的IBAN与副产物IBA，而气体主要为DMK。冷却后的气液混合物通过分离装置进行气液分离，再将气体产物导入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中25℃的IBIB(第1瓶60g，第2瓶250g)60分钟，使IBIB吸收气体产物中的DMK，分别形成浓度0.2wt％及6.0wt％的DMK溶液。由上述可知，IBIB的温度过高将会大幅降低其吸收DMK的效果。
虽然本揭露已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本揭露，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本揭露的保护范围当视后附的权利要求书的范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，包括：
步骤(a)裂解异丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的气体；
步骤(b)将所述含二甲基乙烯酮的气体通入酯类溶剂，使所述酯类溶剂溶解二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯类溶液；以及
步骤(c)于惰性气体下静置所述含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
2.如权利要求1所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中在步骤(b)将所述含二甲基乙烯酮的气体通入所述酯类溶剂之前，更包括降温所述含二甲基乙烯酮的气体到30℃至40℃之间。
3.如权利要求1所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中在步骤(b)将所述含二甲基乙烯酮的气体通入所述酯类溶剂的步骤中，所述酯类溶剂的温度介于0℃至10℃之间。
4.如权利要求1或3所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中步骤(c)于惰性气体下静置所述含二甲基乙烯酮的酯类溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的温度介于20℃至50℃之间。
5.如权利要求1所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中所述酯类溶剂包括C4-12的酯类。
6.如权利要求1所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中在步骤(c)之后更包括步骤(d)降温所述含二甲基乙烯酮的酯类溶液到0℃至5℃之间以析出2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
7.如权利要求6所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中在步骤(d)之后更包括步骤(e)加热所述含二甲基乙烯酮的酯类溶液到70℃至80℃之间，使残留的二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
8.如权利要求7所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中在步骤(e)之后更包括步骤(f)蒸馏回收所述酯类溶液。
9.如权利要求8所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中回收的酯类溶液可作为步骤(b)的酯类溶剂。
10.如权利要求8或9所述的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮的合成方法，其中回收的酯类溶液包括2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮。
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