CN117417240A - 一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法 - Google Patents
一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117417240A CN117417240A CN202311223310.5A CN202311223310A CN117417240A CN 117417240 A CN117417240 A CN 117417240A CN 202311223310 A CN202311223310 A CN 202311223310A CN 117417240 A CN117417240 A CN 117417240A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc acetylacetonate
- reaction
- acetylacetone
- water
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- NHXVNEDMKGDNPR-UHFFFAOYSA-N zinc;pentane-2,4-dione Chemical compound [Zn+2].CC(=O)[CH-]C(C)=O.CC(=O)[CH-]C(C)=O NHXVNEDMKGDNPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 claims 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- AXDJCCTWPBKUKL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-aminophenyl)-(4-imino-3-methylcyclohexa-2,5-dien-1-ylidene)methyl]aniline;hydron;chloride Chemical compound Cl.C1=CC(=N)C(C)=CC1=C(C=1C=CC(N)=CC=1)C1=CC=C(N)C=C1 AXDJCCTWPBKUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- -1 zinc acetylacetonate monohydrate Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/77—Preparation of chelates of aldehydes or ketones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，采用水为分散剂，将氧化锌溶解于水中，不断滴加乙酰丙酮，搅拌，保证未反应的乙酰丙酮能全部溶解在水相中和氧化锌很好接触，不断进行常温反应，得到产物乙酰丙酮锌。本发明降低反应温度，让乙酰丙酮锌的生产在常温下也能进行，不需要冷冻水或者加热介质；以水作为分散剂，在不断搅拌下，同时滴加乙酰丙酮，保证未反应的乙酰丙酮能全部溶解在水相中和氧化锌很好接触，进而反应完全，提高反应过程中物料的流动性，均匀性，降低乙酰丙酮的用量及消耗。由于反应为常温，副反应少，母液可以多次套用，产物收率高，废水少。充分套用反应母液的情况下，乙酰丙酮锌制备过程中收率稳定在92%‑96.5%左右。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，具体是一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法。
背景技术
乙酰丙酮锌作为添加剂,是包括卤化聚合物、特别是聚氯乙烯的配剂中最常用的热稳定剂,也被用作催化剂,还可以用作树脂交联剂、树脂硬化促进剂、树脂橡胶添加剂、超传导薄膜、热反射玻璃膜、透明导电膜的形成剂等,是替代含铅助剂的环保型产品。
当前的乙酰丙酮锌制备原料多为氧化锌和乙酰丙酮，高温反应，个别制备方法中引入了化学催化剂增加了反应步骤、消耗和投入。
1、安徽佳先功能助剂股份有限公司公开的[发明公布] 乙酰丙酮锌及其制备方法，申请号：2018115968600。方法步骤如下：S1：将氧化锌和反应溶剂加入反应容器中，搅拌升温，所述反应溶剂为甲醇和丙二醇甲醚混合物；S2：在微沸回流状态下向S1所述的反应容器中滴加乙酰丙酮，并保温反应；S3：将S2中保温反应后的溶液降温后抽滤，晾干后得乙酰丙酮锌；S4：将S3中抽滤后的母液回收，然后在母液中加入S1所述的反应溶剂，按步骤S1-S3所述的方法进行反应，得到乙酰丙酮锌。
上述发明最高收率为94.45%，使用到化学溶剂导致生产过程不环保，生产成本高，而且反应过程需要用到冷冻盐水不节能。
2、谢平，张倩，陈天云《固相法合成乙酰丙酮锌工艺》中反应过程需要进行研磨，且乙酰丙酮需要大量过量，导致成本过高，无法实现工业化。
3、此外还有其他的原料合成方法、高温反应法等，反应温度有的80℃反应，120℃反应，增加了能耗；高温下，乙酰丙酮易挥发，在溶剂中的溶解度增加，增加了乙酰丙酮的消耗。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明提供一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法。
本发明的技术方案如下：
高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：采用水为分散剂，将氧化锌溶解于水中，不断滴加乙酰丙酮，搅拌，保证未反应的乙酰丙酮能全部溶解在水相中和氧化锌很好接触，不断进行常温反应，得到产物乙酰丙酮锌。
所述的反应温度为30±15℃。
反应时间60-150min,保温时间60-150min。
采用质量投料比：氧化锌：乙酰丙酮：水=32：80-100：300-400。
采用质量投料比例：最优比：乙酰丙酮：氧化锌=2.5-2.67。理论配比为2.46。保证乙酰丙酮在反应中为微过量状态，既能保证反应完全，又能降低乙酰丙酮的浪费。
控制乙酰丙酮的滴加速度，确保乙酰丙酮在水中的溶解量，以起到分散和氧化锌良好接触的作用。
反应母液进行多次套用。
优选的，采用质量投料比：氧化锌：乙酰丙酮：水=32：80-85：300-400。
产物乙酰丙酮锌母液经过抽滤，分离出固形物和母液，固形物真空干燥，烘干得到乙酰丙酮锌。
真空干燥箱内温度设定为45-60℃，真空度-85kpa～-95kpa，烘干时间2～4小时。
本发明的优点：
1、反应全过程没有用到任何加热设施，降低了能耗，干燥过程用45-60摄氏度真空法，生产易于控制；
2、反应为一步法，不添加任何化学催化剂和溶剂，仅仅用水作为分散剂，反应结束后水容易分离，保证了产品的纯度。
3、乙酰丙酮按照理论量稍微过量，以使氧化锌反应完全；
4、由于反应温度温和，原料乙酰丙酮不易分解，反应过程不产生杂质；
5、反应废液（母液）重复利用减少了原料消耗，生产成本更低；
6、由于采用水法代替有机溶剂，环境更友好，废液中COD排放量少，更清洁环保。
本发明降低反应温度，让乙酰丙酮锌的生产在常温下也能进行，不需要冷冻水或者加热介质；以水作为分散剂，在不断搅拌下，同时滴加乙酰丙酮，保证未反应的乙酰丙酮能全部溶解在水相中和氧化锌很好接触，进而反应完全，提高反应过程中物料的流动性，均匀性，降低乙酰丙酮的用量及消耗。由于反应为常温，副反应少，母液可以多次套用，产物收率高，废水少。
附图说明
图1为本发明产品红外图谱。
图2为市场同类产品乙酰丙酮锌标样图谱。
具体实施方式
一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，制备过程中采用的投料比为：氧化锌：乙酰丙酮：水=32：80-85：300-400，将氧化锌溶于300-400毫升水中，反应温度在30±15℃，常温下开始反应。缓慢滴加乙酰丙酮，滴加速度0.77-1.31毫升/min,搅拌速率25-90r/min,反应时间60-150min,保温时间120min,产物经过滤纸抽滤，分离出固形物和母液，固形物转移到真空干燥箱烘干，箱内温度设定为45-60℃，真空度-85kpa～-95kpa，烘干时间2～3小时，最终得到的乙酰丙酮锌的质量为：锌含量为23-26%，水分6-7%,符合行业要求。在稳定控制滴加速度和搅拌速率，生产及干燥全程不过60℃，充分套用反应母液的情况下，乙酰丙酮锌制备过程中收率稳定在92%-96.5%左右。
乙酰丙酮锌有三种结构，本实例的结构为乙酰丙酮锌一水合物结构形式，CAS：14363-15-6
下表为采用不同的投料比，得到的乙酰丙酮锌得率。
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 氧化锌（g） | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 | 32.0 |
| 乙酰丙酮（g） | 85.0 | 85.0 | 85.0 | 85.0 | 85.0 | 85.0 | 85.0 | 80.0 |
| 新鲜水（ml） | 300.0 | 300.0 | 0.0 | 0.0 | 300.0 | 0.0 | 0.0 | 300.0 |
| 套用母液（ml） | 0.0 | 0.0 | 300.0 | 300.0 | 0.0 | 300.0 | 300.0 | 0.0 |
| 母液乙酰丙酮含量（%） | 0 | 0 | 0 | 0.14 | 0 | 0.5 | 0.63 | 0 |
| 初始反应温度（℃) | 29.0 | 28.3 | 27.5 | 25.8 | 25.6 | 26.0 | 25.5 | 30.0 |
| 反应最高温度（℃） | 35.5 | 36.8 | 33.8 | 33.6 | 33.0 | 32.8 | 29.3 | 30.4 |
| 滴加时间（min） | 80.0 | 65.0 | 90.0 | 110.0 | 120.0 | 150.0 | 100.0 | 80.0 |
| 烘干温度(℃) | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
| 负压烘干真空度（kpa） | -90 | -90 | -90 | -90 | -90 | -90 | -90 | -90 |
| 产物锌含量（%） | 23.66 | 23.62 | 23.45 | 23.12 | 23.23 | 23.48 | 23.40 | 23.61 |
| 产物水分（%） | 6.63 | 6.69 | 6.83 | 6.52 | 6.83 | 6.70 | 6.57 | 6.84 |
| 收率（以氧化锌计）（%） | 92.36 | 92.95 | 94.42 | 96.09 | 95.41 | 95.45 | 96.22 | 94.50 |
由以上实施例可以看出：本发明水法合成乙酰丙酮锌产物平均含锌量23.45%，接近理论值，由于乙酰丙酮锌干燥后是含一个结晶水的产物，所以理论含锌量为65/281.5=0.231，而其他文献或发明报道含锌量均高于本发明，说明其还有部分氧化锌没有转化成乙酰丙酮锌而留在产品中。由此说明本发明的产物纯度更高，质量优于其他方法。8个投料比实施例平均收率94.675%，反应过程在常温下进行，不需要加热或者冷却。经过和市场同类产品红外图谱对照，两者基本吻合，可以判断产品为乙酰丙酮锌，结合产品分析结果各项指标符合乙酰丙酮锌一水和物的各项特征。
Claims (9)
1.高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：采用水为分散剂，将氧化锌溶解于水中，不断滴加乙酰丙酮，搅拌，保证未反应的乙酰丙酮能全部溶解在水相中和氧化锌很好接触，不断进行常温反应，得到产物乙酰丙酮锌。
2.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：所述的反应温度为30±15℃。
3.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：反应时间60-150min,保温时间60-150min。
4.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：采用质量投料比：氧化锌：乙酰丙酮：水=32：80-100：300-400。
5.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：采用质量投料比例：最优比：乙酰丙酮：氧化锌=2.5-2.67。
6.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：反应母液进行多次套用。
7.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于控制乙酰丙酮的滴加速度，确保乙酰丙酮在水中的溶解量，以起到分散和氧化锌良好接触的作用。
8.根据权利要求1所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：产物乙酰丙酮锌母液经过抽滤，分离出固形物和母液，固形物真空干燥，烘干得到乙酰丙酮锌。
9.根据权利要求6所述的高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法，其特征在于：真空干燥箱内温度设定为45-60℃，真空度-85kpa～-95kpa，烘干时间2～4小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311223310.5A CN117417240A (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311223310.5A CN117417240A (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117417240A true CN117417240A (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=89523749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311223310.5A Pending CN117417240A (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117417240A (zh) |
-
2023
- 2023-09-21 CN CN202311223310.5A patent/CN117417240A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114573560B (zh) | 一种富马酸伏诺拉生的制备方法 | |
| CN111732554B (zh) | 一种噁唑酰草胺中间体的合成方法 | |
| KR101556362B1 (ko) | 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물의 제조 및 분리정제 방법 | |
| CN102807533A (zh) | 一种利用头孢噻肟酸废液制备2，2′-二硫代二苯并噻唑的方法 | |
| CN107879995A (zh) | 利用头孢噻肟酸合成残液中回收的m合成dm的方法 | |
| CN117417240A (zh) | 一种高收率低能耗乙酰丙酮锌的制备方法 | |
| CN110563666B (zh) | 一种2-噻唑烷酮的制备方法 | |
| CN111499593A (zh) | 非布司他的合成工艺 | |
| CN1032307C (zh) | 巯基羧酸酯的连续合成 | |
| CN109776572B (zh) | 一种盐酸头孢吡肟的纯化方法 | |
| CN111825565B (zh) | 一种色酚as-ph的制备方法 | |
| CN110272451B (zh) | 一种四苯基苯酚膦盐的制备方法 | |
| CN110698326B (zh) | 一种1-羟基芘的合成方法 | |
| CN111269149A (zh) | 一种5-(3,3-二甲基胍基)-2-氧代戊酸的生产工艺 | |
| CN112940062B (zh) | 一种16-去氢黄体酮的制备方法 | |
| CN113121532B (zh) | 一种染料中间体的制备方法 | |
| CN105017287B (zh) | 一种头霉素中间体的制备方法 | |
| CN112979451B (zh) | 一种壬二酸氢铵的制备方法 | |
| CN114957367B (zh) | 一种生物法制备睾酮的精制方法 | |
| CN114437142B (zh) | 巴豆基氯化钯二聚体的制备方法 | |
| CN111499594B (zh) | 一种2-羟基苯并噻唑的合成方法 | |
| CN111925298B (zh) | 一种4-cnab及其制备方法 | |
| CN113045500A (zh) | 一种组胺二盐酸盐的制备方法 | |
| CN110540559B (zh) | 一种alpha-三-O-乙酰基葡萄糖醛酸甲酯溴代物的绿色化学制备方法 | |
| CN112979450A (zh) | 一种壬二酸氢铵的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |