CN111792995A - 一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法及其专用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法及其专用装置,所述方法包括以下步骤:将摩尔比为20~40∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,塔内温度为90~100℃,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。所述装置包括填料反应塔,填料反应塔与再沸器相连,再沸器与蒸馏罐相连,蒸馏罐与第一冷凝器相连,填料反应塔与第一冷凝器、第二冷凝器相连,第二冷凝器与回收罐相连。本发明的产率较高,产生的污水少,有利于降低成本、环境保护;反应塔有利于增大反应物的接触面积,提高反应速率;本发明的副产物转化为了盐酸溶液或者盐酸乙醇溶液,缩短了反应时间,由原来的三步反应变为一步反应,容易操作与控制,有利于提高企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及树脂制备,具体为一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法及其专用装置。
背景技术
烯丙基二甘醇二碳酸酯(ADC)单体是用于生产眼用矫正镜片是在20世纪60年代,是第一代的超轻、抗冲击的树脂镜片,ADC单体作为一种热固性材料,单体呈液态,在加入引发剂条件下进行加热固化,制备光学镜片。
目前制备烯丙基二甘醇二碳酸酯(ADC)的方法是在低温条件下加碱中和反应产生的盐酸,控制反应温度来制备,然后经过水洗,蒸馏操作去除杂质,活性炭脱色,三步反应得到成品,由于反应步骤繁多,中间产生的废水较多,加重的污水处理难度,同时消耗了很多的人力、电力、蒸汽,生产成本比较高,产率不高。因此迫切的需要开发一种更加环保节能的制备方法来制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明的目的是提供一种产率较高、污水较少、成本较低的烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,本发明的另一目的是提供一种产率较高的烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备装置。
技术方案:本发明所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,包括以下步骤:将摩尔比为20~40∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,塔内温度为90~100℃,反应时间为30~120min,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯,反应方程式如下:
反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用纯水或者乙醇吸收。为了使反应快速完成,烯丙醇过量并循环使用。
烯丙基二甘醇二碳酸酯的质量分数大于等于95%,检验合格,直接入库。烯丙基二甘醇二碳酸酯的质量分数小于95%,检验不合格,用蒸馏水和氧化钙除杂。
一种上述烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备装置,包括填料反应塔,填料反应塔与再沸器相连,再沸器与蒸馏罐相连,蒸馏罐与第一冷凝器相连,填料反应塔与第一冷凝器、第二冷凝器相连,第二冷凝器与回收罐相连。
有益效果:本发明和现有技术相比,具有如下显著性特点:产率较高,产生的污水少,有利于降低成本,有利于环境保护;反应塔有利于增大反应物的接触面积,提高反应速率;本发明的副产物转化为了盐酸溶液或者盐酸乙醇溶液,缩短了反应时间,由原来的4~8h变为了0.5~2h,由原来的三步反应变为一步反应,容易操作与控制,有利于提高企业的经济效益。
附图说明
图1是本发明的烯丙基二甘醇二碳酸酯的GC图谱;
图2是本发明在25℃下反应得到产物的GC图谱;
图3是本发明在70℃下反应得到产物的GC图谱;
图4是本发明在90℃下反应得到产物的GC图谱;
图5是本发明的反应装置图。
具体实施方式
以下各实施例中所用到的原料及设备均为现有。
实施例1
将摩尔比为20∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,多余的烯丙醇在塔底并循环使用,塔内温度为90℃,反应时间为30min,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。
反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用乙醇吸收,得到盐酸乙醇溶液。
产物烯丙基二甘醇二碳酸酯为94wt%<95wt%,检验不合格,用蒸馏水和氧化钙除杂。
将产物进行GC测试,分析结果记入表1,可以看出生产得到的主产物是烯丙基二甘醇二碳酸酯(ADC)。
表1分析结果
峰 | GC保留时间/min | 产物名称 | 百分含量/% |
1 | 0.458 | 低聚物 | 0.243 |
2 | 3.880 | ADC单体 | 91.45 |
3 | 6.028 | 二聚物 | 5.483 |
4 | 9.038 | 多聚物 | 1.855 |
实施例2
将摩尔比为40∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,多余的烯丙醇在塔底并循环使用,塔内温度为100℃,反应时间为120min,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。
反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用纯水吸收,得到盐酸溶液。
产物烯丙基二甘醇二碳酸酯为93wt%<95wt%,检验不合格,用蒸馏水和氧化钙除杂。
实施例3
将摩尔比为30∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,多余的烯丙醇在塔底并循环使用,塔内温度为95℃,反应时间为75min,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。
反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用乙醇吸收,得到盐酸乙醇溶液。
产物烯丙基二甘醇二碳酸酯为98wt%≥95wt%,检验合格,直接入库。
实施例4
将摩尔比为25∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,多余的烯丙醇在塔底并循环使用,塔内温度为92℃,反应时间为45min,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。
反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用乙醇吸收,得到盐酸乙醇溶液。
产物烯丙基二甘醇二碳酸酯为96wt%≥95wt%,检验合格,直接入库。
实施例5
将摩尔比为36∶1的烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽进反应塔内进行反应,多余的烯丙醇在塔底并循环使用,塔内温度为98℃,反应时间为100min,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯。
反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用乙醇吸收,得到盐酸乙醇溶液。
产物烯丙基二甘醇二碳酸酯为97wt%≥95wt%,检验合格,直接入库。
对比例1
将摩尔比为30∶1的烯丙醇和双碳酰氯利用现有的三步法制备,反应温度控制在8-30度,经过水洗蒸馏处理,制得烯丙基二甘醇二碳酸酯,经测试产率为75-80%。实施例3的产物烯丙基二甘醇二碳酸酯为98wt%,明显提高。
对比例2
表2分析结果
峰 | GC保留时间/min | 产物名称 | 百分含量/% |
1 | 1.890 | 双碳酰氯 | 49.99 |
2 | 2.753 | 单取代 | 41.85 |
3 | 3.581 | 双取代(ADC) | 7.61 |
表3分析结果
峰 | GC保留时间/min | 产物名称 | 百分含量/% |
1 | 1.760/1.854 | 双碳酰氯 | 17.3 |
2 | 2.809 | 单取代 | 9.42 |
3 | 3.756 | 双取代(ADC) | 70.07 |
表4分析结果
峰 | GC保留时间/min | 产物名称 | 百分含量/% |
1 | 1.713 | 双碳酰氯 | 12.26 |
2 | 2.715 | 单取代 | 4.28 |
3 | 3.664 | 双取代(ADC) | 81.84 |
将反应物分别在25℃、70℃、90℃下反应,其余条件与实施例3的相同,结果如图2,可以看出,温度越高,反应的速率越快,产率越高。具体的结果如图2,在25℃,主产物的烯丙基二甘醇二碳酸酯(ADC)含量在7.60552%;图3在70℃,主产物烯丙基二甘醇二碳酸酯(ADC)含量70.07%;图4在90℃,主产物烯丙基二甘醇二碳酸酯(ADC)含量为81.84%。
如图5,反应物烯丙醇、双碳酰氯分别进入填料反应塔1反应,产物进入再沸器2,接着进入蒸馏罐3,蒸馏罐3里的烯丙醇经第一冷凝器4再回到填料反应塔1内,循环使用。氯化氢自填料反应塔1顶部沿第二冷凝器5进入回收罐6。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,其特征在于:所述反应时间为30~120min。
3.根据权利要求1所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,其特征在于:所述反应结束后,副产物盐酸从塔顶蒸出,用纯水或乙醇吸收。
4.根据权利要求1所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,其特征在于:所述烯丙醇与双碳酰氯的摩尔比为20~40∶1。
5.根据权利要求4所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,其特征在于:所述烯丙醇过量并循环使用。
6.根据权利要求1所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,其特征在于:所述烯丙醇和双碳酰氯通过两个真空泵分别抽入反应塔内。
7.根据权利要求1所述的一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备方法,其特征在于:所述烯丙基二甘醇二碳酸酯的质量分数大于等于95%,检验合格,直接入库;所述烯丙基二甘醇二碳酸酯的质量分数小于95%,检验不合格,用蒸馏水和氧化钙除杂。
8.一种烯丙基二甘醇二碳酸酯的制备装置,其特征在于:包括填料反应塔(1),所述填料反应塔(1)与再沸器(2)相连,所述再沸器(2)与蒸馏罐(3)相连,所述蒸馏罐(3)与第一冷凝器(4)相连,所述填料反应塔(1)与第一冷凝器(4)、第二冷凝器(5)相连,所述第二冷凝器(5)与回收罐相连(6)。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201020 |
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