CN111995612A - 一种己内酯的合成方法 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明提供了一种己内酯的合成方法，将6‑羟基己酸酯在一定温度、一定压力的催化剂床层中停留若干时间，得到的产物在一定温度、一定压力下蒸馏塔中脱轻组分，从塔的侧线得到己内酯，塔顶除去溶剂。本发明的有益效果是：（1）本技术工艺简单，方法简洁，反应进度快。（2）本技术中无中间产物生产，且副产物对环境无影响，产品用处大。（3）己内酯的产率在95%以上，生产效果好。
Description
技术领域
本发明属于化工行业，涉及己内酯的合成领域，具体涉及一种己内酯的合成方法。
背景技术
6-羟基己酸酯可以环化成己内酯，由己内酯加聚形成的聚己内酯可用于制备聚氨酯，在生物医药领域和环保材料领域有广泛的用途，在CN101848904B专利中涉及一种将6-羟基己酸酯在150-400℃以及1-1020hPa的绝对压力下环化制备己内酯的方法,该方法工艺过程复杂，需要热处理环化产物才能得到高收率的己内酯，不利于推广利用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一项具体实验方案：一种己内酯的合成方法，将6-羟基己酸酯在一定温度、一定压力下通过带的催化剂床层中停留若干时间，得到的产物在一定温度、一定压力的蒸馏塔中脱轻组分，从塔的侧线得到己内酯，塔顶得到溶剂。
反应方程式如下：
所述催化剂床层选自：浆态床、固定床、流化床、移动床中的一种或几种。
所述催化剂选自：活性炭、活性炭负载金属氧化物、金属氧化物如MgO、CaO、TiO2、ZrO2、等，氢氧化物如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2等中的一种或几种。
所述催化剂用量为6-羟基己酸酯的20％-150％。。
所述金属的负载量为2％-40％之间(以活性炭的质量计算)，优选10％-20％。
所述反应温度为：200-350℃。
所述反应压力为：-0.1-2MPa。
所述停留时间为0.01-10h，优选0.01-5h。
所述蒸馏温度为90-300℃。
所述蒸馏过程中压力为-0.1--0.09MPa。
所述己内酯的收率在95％以上。
本发明的有益效果是：
(1)本技术工艺简单，方法简洁，反应进度快。
(2)本技术中无中间产物生产，副产物仅为蒸馏过程中除去的溶剂，对环境无影响。
(3)己内酯的产率在95％以上，生产效果好。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进一步描述。但本发明的保护范围不仅限于此。
实施例1
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为220℃，压力为-0.1MPa的载有250g活性炭的固定床中停留0.05h，然后在90℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为96.9％。
实施例2
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为240℃，压力为-0.1MPa的载有250g活性炭的固定床中停留0.05h，然后在90℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为97.5％。
实施例3
将500g 6-羟基己酸乙酯在温度为240℃，压力为-0.1MPa的载有250g活性炭负载5％MgO的固定床中停留0.05h，然后在90℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为98.9％。
实施例4
将500g 6-羟基己酸丙酯在温度为260℃，压力为-0.1MPa的载有250g活性炭的固定床中停留0.05h，然后在120℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为95.2％。
实施例5
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为260℃，压力为-0.08MPa的载有500g活性炭负载5％MgO的移动床中停留0.5h，然后在100℃的温度、-0.08MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为96.7％。
实施例6
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为300℃，压力为-0.08MPa的载有500g活性炭负载10％MgO的移动床中停留1h，然后在100℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为98.9％。
实施例7
将500g 6-羟基己酸乙酯在温度为300℃，压力为-0.06MPa的载有250g活性炭负载15％MgO的浆态床中停留2h，然后在90℃的温度、-0.08MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为95.0％。
实施例8
将500g 6-羟基己酸乙酯在温度为320℃，压力为-0.06MPa的载有250g活性炭负载20％MgO的浆态床中停留3h，然后在120℃的温度、-0.06MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为96.5％。
实施例9
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为340℃，压力为-0.04MPa的载有500g活性炭负载20％MgO的浆态床中停留3h，然后在100℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为98.7％。
实施例10
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为260℃，压力为-0.1MPa的载有250gMgO的浆态床中停留2.5h，然后在90℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为96.0％。
实施例11
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为280℃，压力为-0.08MPa的载有500gMgO的浆态床中停留2.5h，然后在90℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为97.9％。
实施例12
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为300℃，压力为-0.1MPa的载有750gMgO的浆态床中停留3h，然后在100℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为99.2％。
实施例13
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为260℃，压力为-0.08MPa的载有250gZrO2的浆态床中停留0.05h，然后在90℃的温度、-0.06MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为95.4％。
实施例14
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为300℃，压力为-0.1MPa的载有250gZrO2的固定床中停留0.05h，然后在100℃的温度、-0.08MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为97.5％。
实施例15
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为260℃，压力为-0.1MPa的载有500gZrO2的固定床中停留0.05h，然后在90℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为96.7％。
实施例16
将500g 6-羟基己酸甲酯在温度为300℃，压力为-0.1MPa的载有750gZrO2的固定床中停留0.05h，然后在100℃的温度、-0.1MPa的压力下在蒸馏塔中脱溶剂，得到己内酯的收率为99.5％。
将实施例1-16的实验数据汇总到下表中：
由实施例可以看出，本发明己内酯的产率在95％以上，生产效果好。
Claims (10)
1.一种己内酯的合成方法，其特征在于：将6-羟基己酸酯在一定温度、一定压力下通过催化剂床层中停留若干时间，得到的产物在一定温度、一定压力的蒸馏塔中脱轻组分，从塔的侧线得到己内酯，塔顶除去溶剂。
2.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：反应方程式如下：
3.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述催化剂床层选自：浆态床、固定床、流化床、移动床中的一种或几种。；
优选的是，所述催化剂选自：活性炭、活性炭负载金属氧化物、金属氧化物如MgO、CaO、TiO2、ZrO2等、氢氧化物如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Mg(OH)2等中的一种或几种；
优选的是，所述催化剂用量为6-羟基己酸酯质量的20％-150％。
4.如权利要求3所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述金属氧化物的负载量为2％-40％之间(以活性炭的质量计算)，优选10％-20％。
5.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述反应温度为：200-350℃。
6.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述压力为：-0.1-2MPa。
7.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述停留时间为0.01-10h，优选0.01-5h。
8.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述蒸馏温度为90-300℃。
9.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：所述蒸馏过程中压力为-0.1--0.09MPa。
10.如权利要求1所述一种己内酯的合成方法，其特征在于：
所述己内酯的收率在95％以上。
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