CN1524838A - 一种合成二烷氧基丙烷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成二烷氧基丙烷(式1)的方法。该合成方法是：将醇和丙酮在固体酸催化剂和吸水剂混装的助剂的作用下，于－20～40℃温度下进行缩合反应，生成二烷氧基丙烷，其中对每摩尔醇，丙酮的用量为1～10摩尔，助剂的用量为0.02～2摩尔。本发明合成二烷氧基丙烷的方法反应转化率高、选择性好，设备无腐蚀，利于工业化生产。式中：R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等基团。

Description

一种合成二烷氧基丙烷的方法
                          技术领域
本发明涉及的是关于二烷氧基丙烷的合成方法。
                          背景技术
二烷氧基丙烷(又称丙酮缩二烷基醇)是一种重要的精细化工中间体。其中，二甲氧基丙烷(又称丙酮缩二甲醇，简称DMP)是最简单、最活泼的缩酮，在精细化工工业上有广泛用途，它是甲氧基丙烯、假紫罗兰酮、紫罗兰酮、异植物醇、维生素A、维生素E等医药、化工、饲料产品的关键中间体，可以用作环化剂、缩合剂、脱水剂、保护剂及高聚物催化剂的组分等。
合成二烷氧基丙烷的许多方法是以醇和丙酮为起始原料，在酸存在下发生缩合反应得到产品的。制备这些缩酮通常相对较困难，人们对该方法进行了大量的研究及改进。醇和丙酮的反应，人们常常以盐酸、硫酸、磷酸等为缩合试剂进行研究。该方法的缺点是反应收率太低，副产物多，且酸对设备有腐蚀。
后来，许多研究者以固体酸催化剂为缩合剂进行了研究，使反应的选择性大大提高，并解决了设备的腐蚀问题，但反应的转化率仍然不高。所以，一些研究者考虑在该反应中加入脱水剂，以除去水分，提高反应转化率。特别是Allmang等以无水硫酸钙为脱水剂，在酸存在下在高沸点溶剂中进行缩合反应，大大提高了反应收率。该方法的缺点是需要耗用大量的溶剂，产品的损失较大，所以生产成本较高，不利于工业化生产。
                          发明内容
本发明的目的是提供一种能实现清洁、高收率合成二烷氧基丙烷的方法。
本发明的合成二烷氧基丙烷(式1)的方法，
       式1
式中：R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等基团，其特征是将醇和丙酮在固体酸催化剂和吸水剂混装的助剂的作用下，于-20～40℃温度下进行缩合反应，生成二烷氧基丙烷，其中对每摩尔醇，丙酮的用量为1～10摩尔，助剂的用量为0.02～2摩尔。
使用的丙酮通常大大过量，对每摩尔醇，丙酮的优选用量为3～5摩尔。未反应的丙酮能回收使用。助剂的优选用量为0.1～1.0摩尔。缩合反应的温度以0℃～20℃间为佳。
上述混装的助剂可以是由杂多酸、阳离子树脂固体酸催化剂中的一种和分子筛、硅胶、活性氧化铝吸水剂中的一种组成的混装物，它既具有催化功能，又具有吸水功能。
缩合反应可以间歇进行，也可以连续进行，采用间歇进行，反应时间为4～16小时。采用连续进行，可以在管道反应器中进行，停留时间是4～24小时。
本发明反应转化率高、选择性好，设备无腐蚀，利于工业化生产，是一种绿色合成二烷氧基丙烷的方法。
                        具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
实例1
二甲氧基丙烷的连续合成
将甲醇和丙酮的混合液(摩尔比1∶2)用泵从顶部朝下，通过1根480毫升的管式反应器(直径48毫米，长度300毫米)，该反应器中装150克助剂，该助剂由阳离子树脂和分子筛混装而成，控制反应温度10℃，反应时间6小时。反应结束后，反应混合液精馏，可得到产品二甲氧基丙烷，收率80.1％，选择性99.5％，含量99.3％。
实例2
二甲氧基丙烷的间歇合成
在如下表1的所有实例(a-e)中，在带温度计、搅拌器的500毫升反应釜中加入甲醇和丙酮，然后加入由阳离子树脂和分子筛混装而成的助剂，开动搅拌，控制温度10℃，反应6小时。反应结束后，反应混合液精馏，可得到产品二甲氧基丙烷，收率78.1％，含量99.2％。
                             表1
    项目 单位                       实例
  a     b     c     d     e
    甲醇 克   64     96     64     32     96
摩尔   2     3     2     1     3
    丙酮 克   224     168     224     224     168
摩尔   4     3     4     4     3
  阳离子树脂   克   7.2     6.6     14.4     6.4     3.3
  分子筛   克   144     132     288     128     66
  反应温度   ℃   10     10     10     30     30
  反应时间   小时   6     6     4     8     8
  产品收率   78.1％     71.3％     75.2％     74.9％     66.6％
  产品纯度   99.2％     97.1％     99.1％     98.8％     98.0％
实例3
二乙氧基丙烷的连续合成
将乙醇和丙酮的混合液(摩尔比1∶2)用泵从顶部朝下，通过1根480毫升的管式反应器(直径48毫米，长度300毫米)，该反应器中装150克助剂，该助剂由杂多酸和分子筛混装而成，控制反应温度10℃，反应时间6小时。反应结束后，反应混合液精馏，可得到产品二乙氧基丙烷，收率82.1％，选择性99.5％，含量99.1％。
实例4
二丙氧基丙烷的连续合成
将丙醇和丙酮的混合液(摩尔比1∶2)用泵从顶部朝下，通过1根480毫升的管式反应器(直径48毫米，长度300毫米)，该反应器中装150克助剂，该助剂由杂多酸和硅胶混装而成，控制反应温度10℃，反应时间6小时。反应结束后，反应混合液精馏，可得到产品二丙氧基丙烷，收率83.4％，选择性99.6％，含量99.2％。

Claims (6)

1.一种合成二烷氧基丙烷(式1)的方法，
Figure A031511200002C1
                               式1
式中：R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等基团，其特征是将醇和丙酮在固体酸催化剂和吸水剂混装的助剂的作用下，于-20～40℃温度下进行缩合反应，生成二烷氧基丙烷，其中对每摩尔醇，丙酮的用量为1～10摩尔，助剂的用量为0.02～2摩尔。
2.按权利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是对每摩尔醇，丙酮的用量为3～5摩尔。
3.按权利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是对每摩尔醇，助剂的用量为0.1～1.0摩尔。
4.按权利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是缩合反应的温度为0℃～20℃。
5.按权利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是所说的助剂是由杂多酸、阳离子树脂固体酸催化剂中的一种和分子筛、硅胶、活性氧化铝吸水剂中的一种组成的混装物。
6.按权利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是所说的缩合反应间歇进行，反应时间为4～16小时，或在管道反应器中连续进行，停留时间是4～24小时。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100334054C (zh) * 2006-01-17 2007-08-29 浙江大学 一种2－烷氧基丙烯的合成工艺
CN104326888A (zh) * 2014-09-27 2015-02-04 安徽华甬新材料有限公司 一种2,2-二甲氧基丙烷制备方法
CN114213223A (zh) * 2021-12-08 2022-03-22 浙江胡涂硅有限公司 一种2,2-二甲氧基丙烷的生产工艺及其生产装置

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