TW202035352A - 2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，包括：步驟(a)裂解異丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的氣體；步驟(b)將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑，使酯類溶劑溶解二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯類溶液；以及步驟(c)於惰性氣體下靜置含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。

Description

2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法
本揭露關於2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法。
2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮(2,2,4,4-Tetra methyl-1,3-cyclobutadione，TMCD)為 2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutanediol，CBDO)的氫化原料。CBDO是具有高剛性、韌性、耐熱、及耐水解特性之特殊二元醇中間體，可提高聚酯的玻璃轉化溫度。TMCD主要是從二甲基乙烯酮(Dimethylketene，DMK)二聚所產生，而DMK的製備方法主要有醯氯法、異丁酸酐(Isobutyric anhydride，IBAN)熱裂解法、及異丁酸(Isobutyric acid，IBA)觸媒脫水法等3種方法。醯氯法在TMCD合成過程中會產生大量鹽類，且後續處理程序相當繁複，並不適合大量生產。IBA觸媒脫水法則是在觸媒反應過程中產生大量的副產物，對產物的選擇率低。目前工業實施方法是通過IBAN熱裂解，產生IBA及DMK後，先降溫進行氣液分離，然後以吸收液噴灑含有DMK之氣體以吸收DMK，之後進行DMK的二聚反應以製備TMCD，最後直接氫化TMCD (未分離純化TMCD)以形成CBDO。
現行的TMCD合成方法有以下之問題：(1)以吸收液噴灑溶解含DMK氣體中的DMK，其設備及操作程序複雜;(2)噴灑吸收液後，吸收液中溶解的DMK濃度低(約12~20wt%);以及(3)TMCD未單離純化，溶液中殘存裂解不純物、IBAN、及IBA，直接進入氫化系統會影響氫化觸媒之活性及壽命。
綜上所述，需要新的方式收集裂解IBAN所產生的DMK，並二聚DMK以形成TMCD，以克服上述問題。
本揭露一實施例提供2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，包括：步驟(a)裂解異丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的氣體；步驟(b)將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑，使酯類溶劑溶解二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯類溶液；以及步驟(c)於惰性氣體下靜置含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
在一些實施例中，在步驟(b)將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑之前，更包括降溫含二甲基乙烯酮的氣體到30℃至40℃之間。
在一些實施例中，在步驟(b)將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑的步驟中，酯類溶劑的溫度介於0℃至10℃之間。
在一些實施例中，步驟(c)於惰性氣體下靜置含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的溫度介於20℃至50℃之間。
在一些實施例中，酯類溶劑包括C4-12 的酯類。
在一些實施例中，在步驟(c)之後更包括步驟(d)降溫含二甲基乙烯酮的酯類溶液到0℃至5℃之間以析出2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
在一些實施例中，在步驟(d)之後更包括步驟(e)加熱含二甲基乙烯酮的酯類溶液到70℃至80℃之間，使殘留的二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
在一些實施例中，在步驟(e)之後更包括步驟(f)蒸餾回收酯類溶液。
在一些實施例中，回收的酯類溶液可作為步驟(b)的酯類溶劑。
在一些實施例中，回收的酯類溶液包括2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
本揭露一實施例提供2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法。首先進行步驟(a)裂解異丁酸酐以形成含二甲基乙烯酮的氣體，其反應如下式：
Figure 02_image003
在步驟(a)中，可先預熱含異丁酸酐的氣體到280℃至350℃之間，再加熱含異丁酸酐的氣體到400℃至500℃之間以熱裂解異丁酸酐，形成二甲基乙烯酮及異丁酸。上述熱裂解的壓力可介於60Torr至120Torr之間，熱裂解時間可介於0.01秒至1秒之間，且異丁酸酐的轉化率介於30%至70%之間。在一實施例中，可採用純異丁酸酐氣體進行熱裂解反應。在另一實施例中，可搭配載氣如氬氣或氮氣與異丁酸酐的氣體混合後再進行熱裂解，因此載氣與異丁酸酐的莫耳比可介於50:50至0:100之間。可以理解的是，上述熱裂解異丁酸酐的製程參數僅用以舉例而非侷限本揭露。舉例來說，可搭配觸媒進行上述裂解反應以降低裂解溫度。
接著可進行步驟(b)，將含二甲基乙烯酮的氣體通入(bubble)酯類溶劑，使酯類溶劑溶解(吸收)二甲基乙烯酮形成含二甲基乙烯酮的酯類溶液。在一實施例中，可在步驟(b)將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑之前，先降溫含二甲基乙烯酮的氣體到30℃至40℃之間，使含二甲基乙烯酮的氣體形成氣液混合物。在氣液混合物中，液體主要包含未反應的異丁酸酐與副產物異丁酸，而氣體主要為二甲基乙烯酮。氣液分離氣液混合物後，將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑，產生氣泡與酯類溶劑充分接觸。步驟(b)可持續至酯類溶劑中的二甲基乙烯酮濃度達到30wt%至58wt%為止。舉例來說，步驟(b)可歷時60分鐘至240分鐘。在一些實施例中，酯類溶劑的溫度介於0℃至10℃之間。若酯類溶劑的溫度過低，則需耗用較高的冷凍電力。若酯類溶劑的溫度過高，則酯類溶劑所能溶解的二甲基乙烯酮之比例過低，而需增加步驟(b)採用的酯類溶劑。收集二甲基乙烯酮的習知方法一般為將高溫酯類(介於100℃至150℃之間)溶劑噴灑至含二甲基乙烯酮的氣體，以形成含二甲基乙烯酮的酯類溶液(二甲基乙烯酮的濃度低於10wt%)。與習知方法相較，步驟(b)所得之含二甲基乙烯酮的酯類溶液中，二甲基乙烯酮的濃度可介於30wt%至58wt%之間，可大幅減少吸收二甲基乙烯酮的酯類溶劑用量。在一些實施例中，酯類溶劑包括C4-12 的酯類。舉例來說，酯類溶劑的沸點最好高於100℃，以避免在真空程序中被大量抽出而損失。適用於本揭露實施例的酯類溶劑可為異丁酸異丁酯、丙酸乙酯、乙酸辛酯、其他合適的酯類溶劑、或上述之組合。
接著進行步驟(c)，於惰性氣體下靜置步驟(b)所得之含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。上述二聚反應如下式：
Figure 02_image001
由於此二聚反應為放熱反應，在少量反應時可由室溫冷卻，但在大量反應時需採用冷卻裝置以避免此步驟之反應溫度過高。在一實施例中，步驟(c)的溫度需控制在介於20℃至50℃之間。若溫度過低，則反應過慢，需要增加反應時間。若溫度過高，則會產生聚酯或聚酮的寡聚物，降低二聚產物的純度與收率。在一實施例中，二聚反應的時間介於2小時至50小時之間。若二聚反應時間過短，則二聚產物產率較低，導致收率降低。若二聚反應時間過長，則後續量產時所需之槽體體積過大，不利成本及操作。此外，步驟(c)需置於惰性氣體如氮氣或氬氣下，因為二甲基乙烯酮對空氣中的氧具有高活性。由於酯類溶劑對2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的溶解度較低，因此步驟(c)中形成的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮會自酯類溶劑析出。待步驟(c)的反應結束後，可過濾收集2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的固體，並以酯類溶劑沖洗固體以得高純度的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮(＞99wt%)。
在一些實施例中，在步驟(c)之後更包括步驟(d)降溫含二甲基乙烯酮的酯類溶液到0℃至5℃之間，以析出2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。同樣地，可過濾收集2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的固體，並以酯類溶劑沖洗固體以得高純度的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮(＞99wt%)。步驟(d)的主要目的為減少含二甲基乙烯酮的酯類溶液中溶解的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。經步驟(d)之後，酯類溶液中所含的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮介於4wt%至12wt%之間，而二甲基乙烯酮介於2wt%至5wt%之間。
在一些實施例中，在步驟(d)之後更包括步驟(e)加熱含二甲基乙烯酮的酯類溶液到70℃至80℃之間，使酯類溶液中殘留的二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。在一實施例中，步驟(e)的加熱時間介於60分鐘至180分鐘之間。步驟(e)的主要目的為消耗含二甲基乙烯酮的酯類溶液中殘留的二甲基乙烯酮，以避免二甲基乙烯酮附著在步驟(e)之蒸餾裝置(如蒸餾管或蒸餾塔)中。附著在蒸餾裝置的二甲基乙烯酮會持續進行聚合反應，產生聚合物而附著於蒸餾裝置之填充物表面，可能導致蒸餾塔阻塞而造成危險。在一實施例中，步驟(e)加熱的含二甲基乙烯酮的酯類溶液，包含前述沖洗固體(2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮)所產生的洗液。
在一些實施例中，在步驟(e)之後更包括步驟(f)蒸餾回收酯類溶液。舉例來說，蒸餾可為減壓蒸餾，其溫度介於55℃至100℃之間(比如介於80℃至95℃之間)，且其壓力介於20torr至80torr之間，比如介於50torr至65torr之間。經步驟(f)之後，可移除酯類溶液中大部分的IBAN及其他雜質，蒸出液主要為酯類溶劑(88wt%至99wt%之間)與少量的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮(1wt%至12wt%之間)。
在一些實施例中，步驟(e)回收的酯類溶液可作為步驟(b)中溶解(吸收)含二甲基乙烯酮的氣體之酯類溶劑。另一方面，步驟(e)回收的酯類溶液亦可用於沖洗2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的濾餅以去除雜質。
綜上所述，本揭露實施例將含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑，使酯類溶劑溶解二甲基乙烯酮以形成含高濃度二甲基乙烯酮的酯類溶液。此外，於惰性氣體下靜置含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。此方法可大量生產高純度的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮，有利於後續應用。舉例來說，可氫化2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮以形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇，再取此醇類與其他酸類形成聚酯。
為讓本揭露之上述內容和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：實施例
實施例1 在150℃的混合槽中混合異丁酸酐(IBAN，4.17ml/min)與氮氣(200 ml/min)，形成IBAN濃度75mol%的混合氣體。將混合氣體導入325℃的預熱反應器預熱後，導入475℃的裂解反應器，於110torr的反應壓力下裂解IBAN。上述裂解反應的氣體滯留時間為0.14秒，共反應1小時，IBAN轉化率62.9%，二甲基乙烯酮(DMK)選擇率97.2%。裂解後的產物(含有未反應的IBAN、主要產物DMK、以及副產物異丁酸(IBA))快速通過冷凝器，降溫到30℃至40℃之間以形成氣液混合物。氣液混合物中的液體主要為未反應的IBAN與副產物IBA，而氣體主要為DMK。冷卻後的氣液混合物通過分離裝置進行氣液分離，再將氣體產物導入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的異丁酸異丁酯(IBIB，第1瓶60g，第2瓶250g) 60分鐘，使IBIB吸收氣體產物中的DMK，分別形成濃度31wt%及11wt%的DMK溶液。
實施例2 在150℃的混合槽中混合IBAN (4.17ml/min)與氮氣(100 ml/min)，形成IBAN濃度87mol%的混合氣體。將混合氣體導入325℃的預熱反應器預熱後，導入475℃的裂解反應器，於110torr的反應壓力下裂解IBAN。上述裂解反應的氣體滯留時間為0.16秒，共反應1小時，IBAN轉化率63.0%，DMK選擇率98.3%。裂解後的產物(含有未反應的IBAN、主要產物DMK、以及副產物IBA)快速通過冷凝器，降溫到30℃至40℃之間以形成氣液混合物。氣液混合物中的液體主要為未反應的IBAN與副產物IBA，而氣體主要為DMK。冷卻後的氣液混合物通過分離裝置進行氣液分離，再將氣體產物導入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的IBIB (第1瓶60g，第2瓶250g) 60分鐘，使IBIB吸收氣體產物中的DMK，分別形成濃度34wt%及11wt%的DMK溶液。
實施例3 在150℃的混合槽中通入IBAN (4.17ml/min)，以形成IBAN濃度100mol%的氣體。將氣體導入325℃的預熱反應器預熱後，導入475℃的裂解反應器，於110torr的反應壓力下裂解IBAN。上述裂解反應的氣體滯留時間為0.18秒，共反應1小時，IBAN轉化率59.4%，DMK選擇率98.4%。裂解後的產物(含有未反應的IBAN、主要產物DMK、以及副產物IBA)快速通過冷凝器，降溫到30℃至40℃之間以形成氣液混合物。氣液混合物中的液體主要為未反應的IBAN與副產物IBA，而氣體主要為DMK。冷卻後的氣液混合物通過分離裝置進行氣液分離，再將氣體產物導入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的IBIB (第1 瓶60g，第2瓶250g) 60分鐘，使IBIB吸收氣體產物中的DMK，分別形成濃度43wt%及5wt%的DMK溶液。
實施例4 在150℃的混合槽中通入IBAN (4.17ml/min)，以形成IBAN濃度100mol%的氣體。將氣體導入325℃的預熱反應器預熱後，導入460℃的裂解反應器，於110torr的反應壓力下裂解IBAN。上述裂解反應的氣體滯留時間為0.19秒，共反應2小時，IBAN轉化率55.3%，DMK選擇率97.7%。裂解後的產物(含有未反應的IBAN、主要產物DMK、以及副產物IBA)快速通過冷凝器，降溫到30℃至40℃之間以形成氣液混合物。氣液混合物中的液體主要為未反應的IBAN與副產物IBA，而氣體主要為DMK。冷卻後的氣液混合物通過分離裝置進行氣液分離，再將氣體產物導入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中0℃的IBIB (第1瓶60g，第2瓶60g)60分鐘，使IBIB吸收氣體產物中的DMK，分別形成濃度55wt%及30wt%的DMK溶液。
實施例5 在150℃的混合槽中通入IBAN (4.17ml/min)，以形成IBAN濃度100wt%的氣體。將氣體導入325℃的預熱反應器預熱後，導入450℃的裂解反應器，於110torr的反應壓力下裂解IBAN。上述裂解反應的氣體滯留時間為0.19秒，共反應2小時，IBAN轉化率52.2%，DMK選擇率94.9%。裂解後的產物(含有未反應的IBAN、主要產物DMK、以及副產物IBA)快速通過冷凝器，降溫到30℃至40℃之間以形成氣液混合物。氣液混合物中的液體主要為未反應的IBAN與副產物IBA，而氣體主要為DMK。冷卻後的氣液混合物通過分離裝置進行氣液分離，再將氣體產物導入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中5℃的IBIB (第1瓶80g，第2瓶80g) 120分鐘，使IBIB吸收氣體產物中的DMK，分別形成濃度45wt%及32wt%的DMK溶液。
實施例6 重複4次實施例4後，將濃度55wt%的DMK溶液置於氮氣環境下的二聚槽中進行二聚反應。DMK溶液中的IBIB重量為240g，而TMCD含量為308g。二聚槽溫度控制為25℃，DMK溶液於此溫度下進行放熱的二聚反應48小時以形成TMCD。之後進行過濾，以氣相層析儀分析濾液及濾餅。濾液中含有TMCD (8.1wt%)、IBAN (1.16wt%)、及微量裂解雜質。濾餅取樣配成濃度8wt%的溶液，分析後可知濾餅中含有約0.15wt%的IBAN。取新鮮IBIB溶液475g作為洗液(洗液/TMCD=1.5)，於25℃下分2次清洗TMCD粗產物，以氣相層析儀分析洗液及純化後之TMCD固體。洗液中的IBAN濃度為0.21wt%。取純化後之TMCD固體配成濃度8wt%的溶液，分析後可知純化後之TMCD固體中無IBAN，且TMCD純度³99wt%。
實施例7 依實施例3之條件進行IBAN熱裂解，反應時間延長為2小時，第一吸收瓶之IBIB為60g。反應後將濃度58wt%的DMK溶液置於氮氣環境下的二聚槽中進行二聚反應。DMK溶液中的IBIB重量為60g，而TMCD含量為84g。二聚槽溫度控制為25℃，DMK溶液於此溫度下進行放熱的二聚反應48小時以形成TMCD。之後進行過濾，以氣相層析儀分析濾液及濾餅。濾液中含有TMCD (9wt%)、IBAN (1.6wt%)、及微量裂解雜質。濾餅取樣配成濃度8wt%的溶液，分析後可知濾餅中含有約0.16wt%的IBAN。取新鮮IBIB溶液75g作為洗液(洗液/TMCD=0.9)，於25℃下分2次清洗TMCD粗產物，以氣相層析儀分析洗液及純化後之TMCD固體。洗液中的IBAN濃度為0.27wt%。取純化後之TMCD固體配成濃度8wt%的溶液，分析後可知純化後之TMCD固體中無IBAN，且TMCD純度³99wt%。
實施例8 重複實施例5後，將兩吸收瓶中的DMK溶液混合，形成濃度39wt%的DMK溶液，並置於氮氣環境下的二聚槽中進行二聚反應。二聚槽不控溫，DMK溶液進行放熱的二聚反應5小時以形成TMCD。之後進行過濾，以氣相層析儀分析濾液及濾餅。取新鮮IBIB溶液於25℃下分2次清洗TMCD粗產物，得高純度TMCD固體(編號5hr-TMCD)。濾液中含有TMCD (12. 3wt%)、IBAN (1.3wt%)、DMK (4.5wt%)、及微量裂解雜質。將濾液分成兩份，分別置於25℃與70℃的氮氣環境下兩小時後，降溫至5℃以析出固體。取新鮮IBIB溶液於25℃下分2次清洗固體，分別得高純度TMCD固體(編號7hr-TMCD-RT，7hr-TMCD-70℃)。將上述編號5hr-TMCD、7hr-TMCD-RT、與7hr-TMCD-70℃的固體分別以乙酸乙酯配成10wt%的溶液，並以UV-VIS光譜儀測試溶液穿透度。編號5hr-TMCD與7hr-TMCD-RT的溶液對620nm之光的穿透度與純乙酸乙酯溶劑相同，均為100%。編號7hr-TMCD-70℃的溶液對620nm之光的穿透度僅為99.8%，顯示二聚溫度過高(如70℃)易產生聚酯或聚酮的寡聚物。
實施例9 取DMK二聚形成TMCD後的濾液，以及清洗TMCD濾餅後的濾液之混合溶液2000g，以氣相層析儀分析。混合溶液中含有TMCD (12.3wt%)、IBIB (84.9wt%)、IBAN (1.6wt%)、及其他雜質(1.2wt%)。取上述混合溶液進行減壓蒸餾，蒸餾管高1.5公尺，直徑5公分，管內充填拉西環，設定壓力為29 torr，且蒸餾溫度80℃。蒸餾50分鐘後，收集塔頂餾出液195g進行分析，餾出液組成為TMCD (2.9wt%)及IBIB (97.1wt%)，不含IBAN。調整壓力至50 torr，蒸餾溫度90℃，蒸餾200分鐘後收集塔頂餾出液263g進行分析，餾出液組成為TMCD (5.5wt%)及IBIB (94.5wt%)，不含IBAN。
實施例10 取DMK二聚形成TMCD後的濾液，以及清洗TMCD濾餅後的濾液之混合溶液2000g，以氣相層析儀分析。混合溶液中含有TMCD (11.6wt%)、IBIB (87.7wt%)、IBAN (0.6wt%)、及其他雜質(0.1wt%)。取上述混合溶液進行減壓蒸餾，蒸餾管高1.5公尺，直徑5公分，管內充填拉西環，設定壓力為65 torr，且蒸餾溫度95℃。蒸餾220分鐘後，收集塔頂餾出液1503g進行分析，餾出液組成為TMCD (6.9wt%)及IBIB (93.1wt%)，不含IBAN。
取DMK二聚形成TMCD後的濾液，以及清洗TMCD濾餅後的濾液之另一混合溶液1600g，以氣相層析儀分析。另一混合溶液中含有TMCD (9.9wt%)、IBIB (88.82wt%)、IBAN (1.04wt%)、及其他雜質(0.24wt%)。將另一混合溶液置於前述蒸餾塔底(含前述減壓蒸餾的塔底物)後，調整壓力至60 torr，蒸餾溫度95℃，蒸餾170分鐘後收集塔頂餾出液1597g進行分析，餾出液組成為TMCD (7.6wt%)、IBIB (92.4wt%)、及IBAN (0.008wt%)。
比較例1(25℃吸收DMK) 在150℃的混合槽中混合異丁酸酐(IBAN，4.17ml/min)與氮氣(200 ml/min)，形成IBAN濃度75mol%的混合氣體。將混合氣體導入325℃的預熱反應器預熱後，導入460℃的裂解反應器，於110torr的反應壓力下裂解IBAN。上述裂解的反應氣體滯留時間為0.14秒，共反應1小時，IBAN轉化率33.2%，二甲基乙烯酮(DMK)選擇率96.1%。裂解後的產物(含有未反應的IBAN、主要產物DMK、以及副產物異丁酸(IBA))快速通過冷凝器，降溫到30℃至40℃之間以形成氣液混合物。氣液混合物中的液體主要為未反應的IBAN與副產物IBA，而氣體主要為DMK。冷卻後的氣液混合物通過分離裝置進行氣液分離，再將氣體產物導入(bubble)吸收瓶(共2瓶)中25℃的IBIB (第1瓶60g，第2瓶250g) 60分鐘，使IBIB吸收氣體產物中的DMK，分別形成濃度0.2wt%及6.0wt%的DMK溶液。由上述可知，IBIB的溫度過高將會大幅降低其吸收DMK的效果。
雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無。
無。
Figure 108109722-A0101-11-0002-1
無。

Claims (10)

  1. 一種2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，包括： 步驟(a)裂解異丁酸酐以形成一含二甲基乙烯酮的氣體； 步驟(b)將該含二甲基乙烯酮的氣體通入一酯類溶劑，使該酯類溶劑溶解二甲基乙烯酮形成一含二甲基乙烯酮的酯類溶液；以及 步驟(c)於惰性氣體下靜置該含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中在步驟(b)將該含二甲基乙烯酮的氣體通入酯類溶劑之前，更包括降溫該含二甲基乙烯酮的氣體到30℃至40℃之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中在步驟(b)將該含二甲基乙烯酮的氣體通入該酯類溶劑的步驟中，該酯類溶劑的溫度介於0℃至10℃之間。
  4. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中步驟(c)於惰性氣體下靜置該含二甲基乙烯酮的酯類溶液，使二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的溫度介於20℃至50℃之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中該酯類溶劑包括C4-12 的酯類。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中在步驟(c)之後更包括步驟(d)降溫該含二甲基乙烯酮的酯類溶液到0℃至5℃之間以析出2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中在步驟(d)之後更包括步驟(e)加熱該含二甲基乙烯酮的酯類溶液到70℃至80℃之間，使殘留的二甲基乙烯酮二聚形成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中在步驟(e)之後更包括步驟(f)蒸餾回收該酯類溶液。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中回收的該酯類溶液可作為步驟(b)的酯類溶劑。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮的合成方法，其中回收的該酯類溶液包括2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二酮。
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