專利名稱：一種合成二烷氧基丙烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是關(guān)于二烷氧基丙烷的合成方法。
背景技術(shù)：
二烷氧基丙烷(又稱丙酮縮二烷基醇)是一種重要的精細(xì)化工中間體。其中，二甲氧基丙烷(又稱丙酮縮二甲醇，簡(jiǎn)稱DMP)是最簡(jiǎn)單、最活潑的縮酮，在精細(xì)化工工業(yè)上有廣泛用途，它是甲氧基丙烯、假紫羅蘭酮、紫羅蘭酮、異植物醇、維生素A、維生素E等醫(yī)藥、化工、飼料產(chǎn)品的關(guān)鍵中間體，可以用作環(huán)化劑、縮合劑、脫水劑、保護(hù)劑及高聚物催化劑的組分等。
合成二烷氧基丙烷的許多方法是以醇和丙酮為起始原料，在酸存在下發(fā)生縮合反應(yīng)得到產(chǎn)品的。制備這些縮酮通常相對(duì)較困難，人們對(duì)該方法進(jìn)行了大量的研究及改進(jìn)。醇和丙酮的反應(yīng)，人們常常以鹽酸、硫酸、磷酸等為縮合試劑進(jìn)行研究。該方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)收率太低，副產(chǎn)物多，且酸對(duì)設(shè)備有腐蝕。
后來(lái)，許多研究者以固體酸催化劑為縮合劑進(jìn)行了研究，使反應(yīng)的選擇性大大提高，并解決了設(shè)備的腐蝕問(wèn)題，但反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率仍然不高。所以，一些研究者考慮在該反應(yīng)中加入脫水劑，以除去水分，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。特別是Allmang等以無(wú)水硫酸鈣為脫水劑，在酸存在下在高沸點(diǎn)溶劑中進(jìn)行縮合反應(yīng)，大大提高了反應(yīng)收率。該方法的缺點(diǎn)是需要耗用大量的溶劑，產(chǎn)品的損失較大，所以生產(chǎn)成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)清潔、高收率合成二烷氧基丙烷的方法。
本發(fā)明的合成二烷氧基丙烷(式1)的方法， 式1式中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團(tuán)，其特征是將醇和丙酮在固體酸催化劑和吸水劑混裝的助劑的作用下，于-20～40℃溫度下進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成二烷氧基丙烷，其中對(duì)每摩爾醇，丙酮的用量為1～10摩爾，助劑的用量為0.02～2摩爾。
使用的丙酮通常大大過(guò)量，對(duì)每摩爾醇，丙酮的優(yōu)選用量為3～5摩爾。未反應(yīng)的丙酮能回收使用。助劑的優(yōu)選用量為0.1～1.0摩爾?？s合反應(yīng)的溫度以0℃～20℃間為佳。
上述混裝的助劑可以是由雜多酸、陽(yáng)離子樹(shù)脂固體酸催化劑中的一種和分子篩、硅膠、活性氧化鋁吸水劑中的一種組成的混裝物，它既具有催化功能，又具有吸水功能。
縮合反應(yīng)可以間歇進(jìn)行，也可以連續(xù)進(jìn)行，采用間歇進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為4～16小時(shí)。采用連續(xù)進(jìn)行，可以在管道反應(yīng)器中進(jìn)行，停留時(shí)間是4～24小時(shí)。
本發(fā)明反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高、選擇性好，設(shè)備無(wú)腐蝕，利于工業(yè)化生產(chǎn)，是一種綠色合成二烷氧基丙烷的方法。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)例1二甲氧基丙烷的連續(xù)合成將甲醇和丙酮的混合液(摩爾比1∶2)用泵從頂部朝下，通過(guò)1根480毫升的管式反應(yīng)器(直徑48毫米，長(zhǎng)度300毫米)，該反應(yīng)器中裝150克助劑，該助劑由陽(yáng)離子樹(shù)脂和分子篩混裝而成，控制反應(yīng)溫度10℃，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合液精餾，可得到產(chǎn)品二甲氧基丙烷，收率80.1％，選擇性99.5％，含量99.3％。
實(shí)例2二甲氧基丙烷的間歇合成在如下表1的所有實(shí)例(a-e)中，在帶溫度計(jì)、攪拌器的500毫升反應(yīng)釜中加入甲醇和丙酮，然后加入由陽(yáng)離子樹(shù)脂和分子篩混裝而成的助劑，開(kāi)動(dòng)攪拌，控制溫度10℃，反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合液精餾，可得到產(chǎn)品二甲氧基丙烷，收率78.1％，含量99.2％。
表1


實(shí)例3二乙氧基丙烷的連續(xù)合成將乙醇和丙酮的混合液(摩爾比1∶2)用泵從頂部朝下，通過(guò)1根480毫升的管式反應(yīng)器(直徑48毫米，長(zhǎng)度300毫米)，該反應(yīng)器中裝150克助劑，該助劑由雜多酸和分子篩混裝而成，控制反應(yīng)溫度10℃，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合液精餾，可得到產(chǎn)品二乙氧基丙烷，收率82.1％，選擇性99.5％，含量99.1％。
實(shí)例4二丙氧基丙烷的連續(xù)合成將丙醇和丙酮的混合液(摩爾比1∶2)用泵從頂部朝下，通過(guò)1根480毫升的管式反應(yīng)器(直徑48毫米，長(zhǎng)度300毫米)，該反應(yīng)器中裝150克助劑，該助劑由雜多酸和硅膠混裝而成，控制反應(yīng)溫度10℃，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合液精餾，可得到產(chǎn)品二丙氧基丙烷，收率83.4％，選擇性99.6％，含量99.2％。
權(quán)利要求
1.一種合成二烷氧基丙烷(式1)的方法， 式1式中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團(tuán)，其特征是將醇和丙酮在固體酸催化劑和吸水劑混裝的助劑的作用下，于-20～40℃溫度下進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成二烷氧基丙烷，其中對(duì)每摩爾醇，丙酮的用量為1～10摩爾，助劑的用量為0.02～2摩爾。
2.按權(quán)利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是對(duì)每摩爾醇，丙酮的用量為3～5摩爾。
3.按權(quán)利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是對(duì)每摩爾醇，助劑的用量為0.1～1.0摩爾。
4.按權(quán)利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是縮合反應(yīng)的溫度為0℃～20℃。
5.按權(quán)利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是所說(shuō)的助劑是由雜多酸、陽(yáng)離子樹(shù)脂固體酸催化劑中的一種和分子篩、硅膠、活性氧化鋁吸水劑中的一種組成的混裝物。
6.按權(quán)利要求1所述的合成二烷氧基丙烷的方法，其特征是所說(shuō)的縮合反應(yīng)間歇進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為4～16小時(shí)，或在管道反應(yīng)器中連續(xù)進(jìn)行，停留時(shí)間是4～24小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種合成二烷氧基丙烷(式1)的方法。該合成方法是將醇和丙酮在固體酸催化劑和吸水劑混裝的助劑的作用下，于－20～40℃溫度下進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成二烷氧基丙烷，其中對(duì)每摩爾醇，丙酮的用量為1～10摩爾，助劑的用量為0.02～2摩爾。本發(fā)明合成二烷氧基丙烷的方法反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高、選擇性好，設(shè)備無(wú)腐蝕，利于工業(yè)化生產(chǎn)。式中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團(tuán)。
文檔編號(hào)C07C41/00GK1524838SQ03151120
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月16日
發(fā)明者李浩然, 王從敏, 崔偉, 鄧東順, 張 榮, 胡興邦, 徐林祥, 葉志翔 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 浙江巨化股份有限公司研究開(kāi)發(fā)中心