CN115057778A - 一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，包括以下步骤：在第一惰性气体保护下，将叔丁醇与正己烷混合，加入催化剂X，缓慢滴加光气试剂进行反应，至完全反应后得到反应液A；以及在第二惰性气体保护下，将正己烷、叔丁醇钠与叔丁醇在催化剂Y作用下进行反应，反应完全后，通入二氧化碳再次进行，得到反应液B；在第三惰性气体保护下，将所述反应液A与所述反应液B混合进行反应，反应完成之后依次进行水洗、干燥、淋洗、压缩、吸附处理，最后低温结晶得到高纯度的二碳酸二叔丁酯。该合成的方法是将传统工艺中缩合反应与脱二氧化碳结合的工业流程简化成复分解反应，提高了原料的利用率以及摩尔收率，其合成产物的纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工合成技术领域，特别涉及一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法。
背景技术
二碳酸二叔丁酯是一种新型的氨基保护剂，是一种有机化合物，分子式为C10H18O5，结构式如下：
二碳酸二叔丁酯一般在有机合成中用来引入叔丁氧羰基保护剂，特别适用于氨基酸的氨基保护。广泛应用于医药、蛋白质及多肽合成、生物化学、食品、化妆品等多种产品的合成中。二碳酸二叔丁酯是一种新型的氨基酸保护剂，它比传统的保护剂，如：氯甲酸苄酯等，更安全、经济、高效以及更易控制。
目前合成二碳酸二叔丁酯有以下几种：
第一种合成二碳酸二叔丁酯的方法为：正己烷体系中加入叔丁醇钠或叔丁醇钾，通入二氧化碳发生羰基化反应，然后在催化剂作用下，加入固体光气或液光溶液，形成三碳酸二叔丁酯，而后在催化剂的作用下，缓慢回温，分解释放二氧化碳，生成二碳酸二叔丁酯。此制备方法虽然工艺流程简单，但在正己烷体系物料分散性和活性均不够，反应收率低下，使得原料的利用率低下，摩尔产率低下，该制备二碳酸二叔丁酯的方法流程如下：。
第二种为公开号为CN 101172950A中公开的合成二碳酸二叔丁酯的方法是采用叔丁醇钠为原料，以甲苯或庚烷为溶剂，引入C02后，加入有机碱催化剂和冠醚催化剂后，以液体双光气溶于甲苯中滴入反应；反应后酸洗、碱洗以及水洗后，脱溶得到二碳酸二叔丁酯产品，该方法使用了昂贵的冠醚催化剂，生产成本高，操作复杂，产生的废水量大，不利于工业化生产。
故此，寻找一种成本低、摩尔收率高并且适合工业化生产的高纯度的二碳酸二叔丁酯合成方法对于目前精细化工合成技术领域具有很高的价值。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，解决了现有技术中合成二碳酸二叔丁酯的方法纯度与摩尔收率低下、安全性差的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，包括以下步骤：
反应液A的制备：在第一惰性气体保护下，将叔丁醇与正己烷混合，加入催化剂X，缓慢加入光气试剂进行反应，得到所述反应液A；
反应液B的制备：在第二惰性气体保护下，将正己烷、叔丁醇钠与叔丁醇在催化剂Y的作用下进行反应，反应完全后，更换第二惰性气体，通入二氧化碳再次进行反应，得到反应液B；
二碳酸二叔丁酯的制备：在第三惰性气体保护下，将所述反应液A和所述反应液B混合后进行反应，反应完成之后，进行提纯处理，得到二碳酸二叔丁酯。
进一步的，所述反应液A的制备中原料配比为：
叔丁醇：正己烷的质量比例为1：3.6～4.4；
叔丁醇：光气试剂的质量比例为1：0.25～0.32；
叔丁醇：催化剂X的质量比例为1：0.2％～0.8％。
进一步的，所述反应液B的制备中原料配比为：
正己烷：叔丁醇钠的质量比例为1：0.25～0.32；
正己烷：叔丁醇的质量比例为1：0.5％～1.5％；
正己烷：催化剂Y的质量比例为1：0.25％～0.75％；
进一步的，所述二碳酸二叔丁酯的制备过程中混合液中的反应液A含量为0～5％时，结束反应。
进一步的，所述第一惰性气体、所述第二惰性气体与所述第三惰性气体为氮气或者氩气。
进一步的，所述提纯处理包括：水洗、干燥、淋洗、压缩、吸附以及低温结晶。
进一步的，所述水洗处理是水洗溶液至中性。
进一步的，所述水洗处理的温度为：20℃～30℃；所述吸附处理的温度为：35℃～45℃；所述低温结晶的温度为：-13℃～-25℃。
进一步的，所述催化剂X可选用三乙胺、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、四甲基乙二胺、三乙烯二胺或者4-二甲氨基吡啶；所述催化剂Y可选用四丁基溴化铵，三甲基十六烷基苄铵或者18-冠醚-6；所述光气试剂可选用固体光气溶液、液体光气溶液或光气溶液。
进一步的，所述干燥处理中采用的干燥剂为元明粉；所述吸附处理中采用的吸附剂为活性炭。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、将传统工艺的缩合反应与脱二氧化碳工艺流程，简化成定量的复分解反应，原料利用率更加高效，避免了叔丁醇钠羰基化产物在溶剂正己烷中溶解度极低，导致反应的传质受到影响，影响反应的收率和选择性。
2、工艺路线收率高，副产物少，摩尔收率高。
3.工艺稳定，无特殊反应设备，可实现工业化批量生产，且产品质量稳定，产品的纯度可达99.5％以上。
4.工艺路线的在工业化批量生产中更加安全可靠，能够解决正己烷容易引起静电的问题。
5.工艺路线环保，无有害物质的排放。
附图说明
图1为一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法的流程图；
图2为利用本发明的合成二碳酸二叔丁酯的新方法所制备的产物中各成分图谱。
具体实施方式
本发明公开了一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，先制备反应液A与反应液B，然后将反应液A与反应液B混合制备二碳酸二叔丁酯。
具体来讲，本发明的合成方法步骤如下：
反应液A的制备：在第一惰性气体保护下，将叔丁醇与正己烷混合，加入催化剂X，缓慢加入光气试剂进行反应，得到所述反应液A；
进一步地,反应液A的制备过程中：叔丁醇：正己烷的质量比例为1：3.6～4.4，优选为1:4；叔丁醇：光气试剂的质量比例为1：0.25～0.32；叔丁醇：催化剂X的质量比例为1：0.2％～0.8％。
进一步地，加入催化剂X，搅拌降温至0℃～3℃，在缓慢滴加光气试剂进行，滴加完成之后进行保温反应，得到反应液A。
进一步地，加入光气试剂后，反应中产生的尾气通过碱液吸收，该碱液为质量分数为15～20％的氢氧化钠溶液，优选20％的氢氧化钠溶液。
进一步地，滴加光气试剂进行反应的过程中温度应该保持在0℃～5℃之内；并且在保温反应后，使用气相色谱检测反应容器内反应液A的主含量，若主含量超过90％，则停止反应。
示例性地：第一惰性气体可以使用氩气或者氮气，优选氮气；催化剂X可以为三乙胺、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、四甲基乙二胺、三乙烯二胺、4-二甲氨基吡啶等，优选吡啶，叔丁醇：吡啶的质量比例为1：0.2％，也可优选4-二甲氨基吡啶，则叔丁醇：4-二甲氨基吡啶的质量比例为1：0.3％；光气试剂可以为固体光气溶液，液体光气溶液或光气溶液，优选固体光气溶液，优选叔丁醇：固体光气溶液的质量比例1：0.3。
进一步地，叔丁醇：吡啶的质量比例为1：0.2％～0.8％，优选为1：0.2％；叔丁醇：固体光气的质量比例为1：0.25～0.32，优选为1：0.3。
反应液B的制备：在第二惰性气体保护下，将正己烷、叔丁醇钠与叔丁醇在催化剂Y的作用下进行反应，反应完全后，更换第二惰性气体，通入干燥的二氧化碳再次进行反应，得到反应液B；
进一步地，加入催化剂Y后搅拌降温至-5℃～5℃时，更换第二惰性气体，然后缓慢通如干燥的二氧化碳直至反应容器内的压强在20min内无变化为止。
进一步地，正己烷：叔丁醇钠的质量比例为1：0.25～0.3，优选为1：0.29；正己烷：叔丁醇的质量比例为1：0.5％～1.5％，优选为1：1％；正己烷：催化剂Y的质量比例为1：0.25％～0.75％。
示例性地，第二惰性气可以使用氩气或者氮气，优选氮气，催化剂Y可以为四丁基溴化铵，三甲基十六烷基苄铵，18-冠醚-6，优选四丁基溴化铵，则正己烷：四丁基溴化铵的质量比例为1：0.5％。
二碳酸二叔丁酯的制备：在第三惰性气体保护下，将所述反应液A和所述反应液B混合后进行反应，反应完成之后，进行提纯处理，得到二碳酸二叔丁酯。
进一步地，反应液A与反应液B混合，需要保温反应1～2h，停止通入惰性气体，检测混合液中反应液中A的含量，当混合液中反应液A的含量为0～5％时，结束保温反应，然后对该混合液进行提纯处理。
进一步地，提纯处理包括水洗、干燥、淋洗、压缩、吸附以及低温结晶等处理，得到高纯度的二碳酸二叔丁酯。
进一步地，水洗处理过程中，每次加入过量的水，反复反复冲洗2～3次，直至混合液PH检测值为5～7，且水洗过程中的温度为20℃～25℃，然后静置分液。
进一步地，干燥处理是在分液后的有机相内进行，干燥处理过程中采用的干燥剂为元明粉；淋洗处理过程中采用的话淋洗液为正己烷淋液；吸附处理过程中采用的是活性炭。
进一步地，压缩处理是先常压后减压浓缩处理，通过气相色谱检测压缩溶液的溶剂残留含量为28％～32％时，停止压缩，然后调节温度，使得减压浓缩后的淋洗过后的液体温度保持在35℃～45℃之间。
进一步地，低温结晶的温度为：-13℃～-25℃，优选为-18℃～-22℃。
示例性地，第三惰性气体可以选用氮气或者氩气，优选氮气。
本发明在合成二碳酸二叔丁酯的过程中，是在氮气的保护下进行反应，氮气能够避免正己烷引起静电的问题，保护工艺路线的安全性；同时本发明合成二碳酸二叔丁酯的方法是一种复分解反应，该复分解反应能够提高原料的利用率，节省济成本，工艺路线环保、稳定，能够适用于工厂化生产，并且所得产品的副产物少，得到的二碳酸二叔丁酯纯度高，摩尔收率高。
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例一
本实施例公开一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，具体包括以下步骤：
反应液A的制备：
先准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氮气，使用天平与量杯配合称取1800g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，使用天平称取500g的叔丁醇，将其投放入该10L三口反应烧瓶内与1800g的正己烷溶剂混合进行反应，添加0.9gN,N-二甲基甲酰胺进行催化，使用搅拌棒搅拌，使得体系内温度降温至0℃，然后向该10L三口反应烧瓶内缓慢滴加150g固体光气溶液进行反应，该反应过程中产生的尾气通过20％的氢氧化钠溶液吸收，滴加固体光气溶液完成之后，进行2h保温反应，保温反应完成后，使用气相色谱检测容器内溶液中反应液A的主含量，若气相色谱检测得到的数据显示：溶液中反应液A的主含量超过90％，则停止反应，得到反应液A；
反应液B的制备：
另外准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氮气，使用天平与量杯配合称取2000g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，然后向该10L三口反应烧瓶内加入520g的叔丁醇钠、15g叔丁醇进行反应，添加10g三甲基十六烷基苄铵进行催化，然后使用搅拌棒在氮气保护下进行搅拌，使得体系内的温度降至0℃，然后更换氮气，通入干燥的二氧化碳进行反应，当10L三口反应烧瓶内部的压强在20min内无变化时，停止向通入二氧化碳，得到反应液B。
二碳酸二叔丁酯的制备：
给予盛装有反应液B的10L三口反应烧瓶继续通入氮气，调节该10L三口反应烧瓶内温度，使温度位于0℃，然后将制备的反应液A缓慢滴入10L该三口反应烧瓶内，使得反应液A与反应液B进行反应，滴加完成后，对该体系进行保温反应2h，停止通入氮气，检测该体系中反应液A的含量，当混合液中反应液A的含量为5％以下，结束保温反应，得到二碳酸二叔丁酯混合液；
将二碳酸二叔丁酯混合液转移至水洗容器内，进行提纯处理；
先给予水洗容器内加入1000g的水，并使得体系内的温度保持在25℃，搅拌进行水洗，每次搅拌0.5h，重复水洗操作，直至体系内使用PH试纸检测的值位于5～7之间，停止水洗，然后静置分液；
向分液得到的有机相中加入过量的元明粉进行干燥处理，将所得到的干燥有机相过滤，除去多余的元明粉；然后向过滤后的有机相内加入过量的正己烷淋液进行淋洗处理；
淋洗处理完成后，先常压后减压浓缩处理，通过气相色谱检测压缩溶液的溶剂残留含量为28％时，停止压缩，调节温度，使得减压浓缩后的体系温度保持在40℃；
然后加入30g活性炭进行吸附处理，搅拌0.5h，除去多余的正己烷淋液，过滤除去活性炭，过滤过程中调节温度，使得滤液温度降低至-20℃进行低温结晶，保持该温度2h之后，在该温度下将混合液中的液体抽离，得到高纯度的二碳酸二叔丁酯，使用气相色谱检测所合成二碳酸二叔丁酯的纯度，检测结果为99.586％。
实施例二
本实施例公开一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，具体包括以下步骤：
反应液A的制备：
先准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氩气，使用天平与量杯配合称取1900g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，使用天平称取500g的叔丁醇，将其投放入该10L三口反应烧瓶内与1900g的正己烷溶剂混合进行反应，添加1.5g4-二甲氨基吡啶进行催化，然后使用搅拌棒搅拌，使得体系内温度降温至0℃，然后向该10L三口反应烧瓶内缓慢滴加50g光气溶液进行反应，该反应过程中产生的尾气通过20％的氢氧化钠溶液吸收，滴加固体光气溶液完成之后，进行2h保温反应，保温反应完成后，使用气相色谱检测容器内溶液中反应液A的主含量，若气相色谱检测得到的数据显示：溶液中反应液A的主含量超过90％，则停止反应，得到反应液A；
反应液B的制备：
另外准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氩气，使用天平与量杯配合称取2000g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，然后向该10L三口反应烧瓶内加入540g的叔丁醇钠、15g叔丁醇进行反应，添加8.2g18-冠醚-6进行催化，然后使用搅拌棒在氩气保护下进行搅拌，使得体系内的温度降至0℃，然后更换氩气，通入干燥的二氧化碳进行反应，当10L三口反应烧瓶内部的压强在20min内无变化时，停止向通入二氧化碳，得到反应液B。
二碳酸二叔丁酯的制备：
给予盛装有反应液B的10L三口反应烧瓶继续通入氩气，调节该10L三口反应烧瓶内温度，使温度位于0℃，然后将制备的反应液A缓慢滴入该10L三口反应烧瓶内，使得反应液A与反应液B进行反应，滴加完成后，对该体系进行保温反应2h，停止通入氩气，检测该体系中反应液A的含量，当混合液中反应液A的含量为5％以下，结束保温反应，得到二碳酸二叔丁酯混合液；
将二碳酸二叔丁酯混合液转移至水洗容器内，进行提纯处理；
先给予水洗容器内加入1000g的水，并使得体系内的温度保持在25℃，搅拌进行水洗，每次搅拌0.5h，重复水洗操作，直至体系内使用PH试纸检测的值位于5～7之间，停止水洗，然后静置分液；
向分液得到的有机相中加入过量的元明粉进行干燥处理，将所得到的干燥有机相过滤，除去多余的元明粉；然后向过滤后的有机相内加入过量的正己烷淋液进行淋洗处理；
淋洗处理完成后，先常压后减压浓缩处理，通过气相色谱检测压缩溶液的溶剂残留含量为28％时，停止压缩，调节温度，使得减压浓缩后的体系温度保持在40℃；
然后加入30g活性炭进行吸附处理，搅拌0.5h，除去多余的正己烷淋液，过滤除去活性炭，过滤过程中调节温度，使得滤液温度降低至-20℃进行低温结晶，保持该温度2h之后，在该温度下将混合液中的液体抽离，得到高纯度的二碳酸二叔丁酯，使用气相色谱检测所合成二碳酸二叔丁酯的纯度，检测结果为99.576％。
实施例三
本实施例公开一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，具体包括以下步骤：
反应液A的制备：
先准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氮气，使用天平与量杯配合称取2000g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，使用天平称取500g的叔丁醇，将其投放入该10L三口反应烧瓶内与2000g的正己烷溶剂进行反应，添加1g吡啶进行催化，然后使用搅拌棒搅拌，使得体系内温度降温至0℃，然后向该10L三口反应烧瓶内缓慢滴加150g固体光气溶液进行反应，该反应过程中产生的尾气通过20％的氢氧化钠溶液吸收，滴加固体光气溶液完成之后，进行2h保温反应，保温反应完成后，使用气相色谱检测容器内溶液中反应液A的主含量，若气相色谱检测得到的数据显示：溶液中反应液A的主含量超过90％，则停止反应，得到反应液A。
反应液B的制备：
另外准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氮气，使用天平与量杯配合称取2000g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，然后向该10L三口反应烧瓶内加入580g的叔丁醇钠、20g叔丁醇进行反应，添加10g的四丁基溴化铵进行催化，然后使用搅拌棒在氮气保护下进行搅拌，使得体系内的温度降至0℃，然后更换氮气，通入干燥的二氧化碳进行反应，当10L三口反应烧瓶内部的压强在20min内无变化时，停止向通入二氧化碳，得到反应液B。
二碳酸二叔丁酯的制备：
给予盛装有反应液B的10L三口反应烧瓶继续通入氮气，调节该10L三口反应烧瓶内温度，使温度位于0℃，然后将制备的反应液A缓慢滴入该10L三口反应烧瓶内，使得反应液A与反应液B进行反应，滴加完成后，对该体系进行保温反应2h，停止通入氮气，检测该体系中反应液A的含量，当混合液中反应液A的含量为5％以下，结束保温反应，得到二碳酸二叔丁酯混合液；
将二碳酸二叔丁酯混合液转移至水洗容器内，进行提纯处理；
先给予水洗容器内加入1000g的水，并使得体系内的温度保持在25℃，搅拌进行水洗，每次搅拌0.5h，重复水洗操作，直至体系内使用PH试纸检测的值位于5～7之间，停止水洗，然后静置分液；
向分液得到的有机相中加入过量的元明粉进行干燥处理，将所得到的干燥有机相过滤，除去多余的元明粉；然后向过滤后的有机相内加入过量的正己烷淋液进行淋洗处理；
淋洗处理完成后，先常压后减压浓缩处理，通过气相色谱检测压缩溶液的溶剂残留含量为28％时，停止压缩，调节温度，使得减压浓缩后的体系温度保持在40℃；
然后加入30g活性炭进行吸附处理，搅拌0.5h，除去多余的正己烷淋液，过滤除去活性炭，过滤过程中调节温度，使得滤液温度降低至-20℃进行低温结晶，保持该温度2h之后，在该温度下将混合液中的液体抽离，得到高纯度的二碳酸二叔丁酯，使用气相色谱检测所合成二碳酸二叔丁酯的纯度，检测结果为99.636％。
实施例四
本实施例公开一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，具体包括以下步骤：
反应液A的制备：
先准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氩气，使用天平与量杯配合称取2100g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，使用天平称取500g的叔丁醇，将其投放入该10L三口反应烧瓶内与2100g的正己烷溶剂进行反应，添加2.8g三乙烯二胺进行催化，然后使用搅拌棒搅拌，使得体系内温度降温至0℃，然后向该10L三口反应烧瓶内缓慢滴加150g固体光气溶液进行反应，该反应过程中产生的尾气通过20％的氢氧化钠溶液吸收，滴加固体光气溶液完成之后，进行2h保温反应，保温反应完成后，使用气相色谱检测容器内溶液中反应液A的主含量，若气相色谱检测得到的数据显示：溶液中反应液A的主含量超过90％，则停止反应，得到反应液A。
反应液B的制备：
另外准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氩气，使用天平与量杯配合称取2000g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，然后向该10L三口反应烧瓶内加入620g的叔丁醇钠、25g叔丁醇进行反应，添加10g三甲基十六烷基苄铵进行催化，然后使用搅拌棒在氩气保护下进行搅拌，使得体系内的温度降至0℃，然后更换氩气，通入干燥的二氧化碳进行反应，当10L三口反应烧瓶内部的压强在20min内无变化时，停止向通入二氧化碳，得到反应液B。
二碳酸二叔丁酯的制备：
给予盛装有反应液B的10L三口反应烧瓶继续通入氩气，调节该10L三口反应烧瓶内温度，使温度位于0℃，然后将制备的反应液A缓慢滴入该10L三口反应烧瓶内，使得反应液A与反应液B进行反应，滴加完成后，对该体系进行保温反应2h，停止通入氩气，检测该体系中反应液A的含量，当混合液中反应液A的含量为5％以下，结束保温反应，得到二碳酸二叔丁酯混合液；
将二碳酸二叔丁酯混合液转移至水洗容器内，进行提纯处理；
先给予水洗容器内加入1000g的水，并使得体系内的温度保持在25℃，搅拌进行水洗，每次搅拌0.5h，重复水洗操作，直至体系内使用PH试纸检测的值位于5～7之间，停止水洗，然后静置分液；
向分液得到的有机相中加入过量的元明粉进行干燥处理，将所得到的干燥有机相过滤，除去多余的元明粉；然后向过滤后的有机相内加入过量的正己烷淋液进行淋洗处理；
淋洗处理完成后，先常压后减压浓缩处理，通过气相色谱检测压缩溶液的溶剂残留含量为28％时，停止压缩，调节温度，使得减压浓缩后的体系温度保持在40℃；
然后加入30g活性炭进行吸附处理，搅拌0.5h，除去多余的正己烷淋液，过滤除去活性炭，过滤过程中调节温度，使得滤液温度降低至-20℃进行低温结晶，保持该温度2h之后，在该温度下将混合液中的液体抽离，得到高纯度的二碳酸二叔丁酯，使用气相色谱检测所合成二碳酸二叔丁酯的纯度，检测结果为99.582％。
实施例五
本实施例公开一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，具体包括以下步骤：
反应液A的制备：
先准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氮气，使用天平与量杯配合称取2200g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，使用天平称取500g的叔丁醇，将其投放入该10L三口反应烧瓶内与2200g的正己烷溶剂进行反应，添加3.7g四甲基乙二胺进行催化，然后使用搅拌棒搅拌，使得体系内温度降温至0℃，然后向该10L三口反应烧瓶内缓慢滴加50g光气溶液进行反应，该反应过程中产生的尾气通过20％的氢氧化钠溶液吸收，滴加固体光气溶液完成之后，进行2h保温反应，保温反应完成后，使用气相色谱检测容器内溶液中反应液A的主含量，若气相色谱检测得到的数据显示：溶液中反应液A的主含量超过90％，则停止反应，得到反应液A。
反应液B的制备：
另外准备一个10L三口反应烧瓶，给予10L三口反应烧瓶内通入氮气，使用天平与量杯配合称取2000g的正己烷溶液，将其注入在该10L三口反应烧瓶内，然后向该10L三口反应烧瓶内加入640g的叔丁醇钠、30g叔丁醇进行反应，添加10g的四丁基溴化铵进行催化，然后使用搅拌棒在氮气保护下进行搅拌，使得体系内的温度降至0℃，然后更换氮气，通入干燥的二氧化碳进行反应，当10L三口反应烧瓶内部的压强在20min内无变化时，停止向通入二氧化碳，得到反应液B。
二碳酸二叔丁酯的制备：
给予盛装有反应液B的10L三口反应烧瓶继续通入氮气，调节该10L三口反应烧瓶内温度，使温度位于0℃，然后将制备的反应液A缓慢滴入该10L三口反应烧瓶内，使得反应液A与反应液B进行反应，滴加完成后，对该体系进行保温反应2h，停止通入氮气，检测该体系中反应液A的含量，当混合液中反应液A的含量为5％以下，结束保温反应，得到二碳酸二叔丁酯混合液；
将二碳酸二叔丁酯混合液转移至水洗容器内，进行提纯处理；
先给予水洗容器内加入1000g的水，并使得体系内的温度保持在25℃，搅拌进行水洗，每次搅拌0.5h，重复水洗操作，直至体系内使用PH试纸检测的值位于5～7之间，停止水洗，然后静置分液；
向分液得到的有机相中加入过量的元明粉进行干燥处理，将所得到的干燥有机相过滤，除去多余的元明粉；然后向过滤后的有机相内加入过量的正己烷淋液进行淋洗处理；
淋洗处理完成后，先常压后减压浓缩处理，通过气相色谱检测压缩溶液的溶剂残留含量为28％时，停止压缩，调节温度，使得减压浓缩后的体系温度保持在40℃；
然后加入30g活性炭进行吸附处理，搅拌0.5h，除去多余的正己烷淋液，过滤除去活性炭，过滤过程中调节温度，使得滤液温度降低至-20℃进行低温结晶，保持该温度2h之后，在该温度下将混合液中的液体抽离，得到高纯度的二碳酸二叔丁酯，使用气相色谱检测所合成二碳酸二叔丁酯的纯度，检测结果为99.594％。
本发明在合成二碳酸二叔丁酯后，对合成的二碳酸二叔丁酯使用岛津公司AT-20高效气相色谱仪进行检测，验证产物中二碳酸二叔丁酯的含量，检测的详细数据如表1所示：
FID1
| 峰号 | 保留时间 | 面积 | 高度 | 浓度 | 浓度单位 | 标记 |
| 1 | 2.349 | 2399 | 848 | 0.004 | M | |
| 2 | 2.542 | 98022 | 35912 | 0.163 | M | |
| 3 | 4.044 | 1306 | 289 | 0.002 | ||
| 4 | 5.509 | 1167 | 269 | 0.002 | ||
| 5 | 6.430 | 66756 | 11648 | 0.111 | M | |
| 6 | 6.824 | 6940 | 994 | 0.012 | M | |
| 7 | 9.212 | 24583 | 2481 | 0.041 | ||
| 8 | 11.533 | 8056 | 1044 | 0.013 | M | |
| 9 | 13.562 | 59864938 | 4822472 | 99.636 | M | |
| 10 | 14.011 | 4852 | 2463 | 0.008 | V | |
| 11 | 14.740 | 3374 | 1558 | 0.006 | V | |
| 12 | 14.938 | 1007 | 461 | 0.002 | ||
| 总计 | 60083400 | 48800439 |
表1为本发明使用气相色谱仪检测合成产物中各成分的峰表
通过表1绘制图2，结合表1和图2，可清晰明了地获得到本发明合成的产物中各个成分的溶度，其中二碳酸二叔丁酯的溶度比为99.636％，故此，本发明合成二碳酸二叔丁酯的新方法能够制得纯度为99.5％～99.7％的二碳酸二叔丁酯，制备的二碳酸二叔丁酯纯度高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，包括以下步骤：
反应液A的制备：在第一惰性气体保护下，将叔丁醇与正己烷混合，加入催化剂X，缓慢加入光气试剂进行反应，得到所述反应液A；
反应液B的制备：在第二惰性气体保护下，将正己烷、叔丁醇钠与叔丁醇在催化剂Y的作用下进行反应，反应完全后，通入二氧化碳再次进行反应，得到反应液B；
二碳酸二叔丁酯的制备：在第三惰性气体保护下，将所述反应液A和所述反应液B混合后进行反应，反应完成之后，进行提纯处理，得到二碳酸二叔丁酯。
2.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述反应液A的制备中原料配比为：
叔丁醇：正己烷的质量比例为1：3.6～4.4；
叔丁醇：光气试剂的质量比例为1：0.25～0.32；
叔丁醇：催化剂X的质量比例为1：0.2％～0.8％。
3.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述反应液B的制备中原料配比为：
正己烷：叔丁醇钠的质量比例为1：0.25～0.32；
正己烷：叔丁醇的质量比例为1：0.5％～1.5％；
正己烷：催化剂Y的质量比例为1：0.25％～0.75％。
4.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述二碳酸二叔丁酯的制备过程中的混合液中的反应液A含量为0～5％时，结束反应。
5.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述第一惰性气体、所述第二惰性气体与所述第三惰性气体为氮气或氩气。
6.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述提纯处理包括：水洗、干燥、淋洗、压缩、吸附以及低温结晶。
7.根据权利要求6所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述水洗处理是水洗溶液至中性。
8.根据权利要求6所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述水洗处理的温度为：20℃～30℃；所述吸附处理的温度为：35℃～45℃；所述低温结晶的温度为：-13℃～-22℃。
9.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述催化剂X包括三乙胺、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、四甲基乙二胺、三乙烯二胺或者4-二甲氨基吡啶；所述催化剂Y包括四丁基溴化铵，三甲基十六烷基苄铵或者18-冠醚-6；所述光气试剂包括固体光气溶液、液体光气溶液或光气溶液。
10.根据权利要求1所述的一种合成二碳酸二叔丁酯的新方法，其特征在于，所述干燥处理中采用的干燥剂为元明粉；所述吸附处理中采用的吸附剂为活性炭。
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