專利名稱：：一種2,2-二羥甲基丙酸的合成方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于化工領域，涉及2，2—二羥甲基丙酸的合成方法。
背景技術：
：在國內(nèi)皮革化工行業(yè),水乳型聚氨酯皮革涂飾劑作為溶劑型聚氨酯和水乳型聚丙烯酸皮革涂飾劑的升級換代產(chǎn)品，近年來發(fā)展很快。生產(chǎn)水乳型聚氨酯皮革涂飾劑的一個技術關鍵是在聚合物骨架上導入親水基團而使聚合物具有自乳化功能。目前國內(nèi)生產(chǎn)的水乳型聚氨酯皮革涂飾劑都是采用2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)作為自乳化擴鏈劑(謝川，王紳典，2,2-二羥甲基丙酸的應用，四川化工，1994，12(2)，46)。2，2-二羥甲基丙酸具有羥基和羧基多功能反應，在水性聚氯酯的制造中它既是擴鏈劑，又因引入了親水基團羧基，而使聚氨酯獲得乳化性能，因而可制穩(wěn)定性優(yōu)良的自乳化型水性聚氨酯。還具有類似于金剛石結(jié)構的熱和光的穩(wěn)定性，作為交聯(lián)、固化分散、乳化劑廣泛用于水性聚氨酯、水性聚酯、水性環(huán)氧樹脂等水性高聚物的生產(chǎn)中，其產(chǎn)品具有優(yōu)越性能。除上述用途外，DMPA尚可用于聚酯涂料、光聚合組成物，新型液晶材料，粘合劑和磁性記錄材料等，加入DMPA后均可提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、親水性、均質(zhì)性和耐久性如用它制備的涂料不僅無環(huán)境污染，并具有不易剝落、防震、隔音、防水、防火、抗水解、抗溶劑、抗沖擊、光潔等優(yōu)良性能。2,2-二羥甲基丙酸的化學結(jié)構為CH2OHH3C—C—COOHCH2OH2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)中含有一個叔羧基和兩個伯羥基，兩個羥基可以參加縮聚反應。在聚合過程中，低活性羧基保存下來，而后與堿中和成鹽使聚合物具有極好的水溶性。這種性質(zhì)使DMBA在醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨脂、丙烯酸樹脂的制備中有重要用途，也可用于水性涂料方面。由于易溶于丙酮為代表的酮類溶劑且在制聚氨酯使得操作性能好，所以即使在水體系以外的領域，其用途也正在日益擴大。在DMBA合成中保留的兩個活潑的伯羥基參與各種縮聚反應進入聚合物骨架，成為永久性的抗氧集團，這是其他受阻酚抗氧化劑無法比擬的。DMBA應用范圍廣泛，它的開發(fā)研制具有重要意義。幾十年來，一些國際上有名地乳膠漆生產(chǎn)商如立邦、ICI等幾乎所有配方都使用該產(chǎn)品。近幾年來，國內(nèi)乳膠漆生產(chǎn)商也有約30%開始使用2,2-二羥甲基垸酸。目前，用在這一領域的消耗量占總消耗量的90%左右。1994年，口本學者土肥憲治等人通過醇醛縮合反應和Cannizaro反應先合成三羥甲基烷烴，再在鈀或鉑的催化作用下，使用含氧氣體進行氧化，制備2，2-二羥甲基烷酸，其氧化的收率可達90%(以二羥甲基烷烴計)。但未見工業(yè)化的進一步報道。由于沒有使用過氧化氫，因而消除了反應液中因殘存過氧化烴及過氧化物而引起爆炸的可能性，含氧氣體可使用空氣，從而降低成本。但因為Cannizaro反應不僅生成甲酸，腐蝕性增強，還消耗一部分甲醛，導致成本增加。1999年，日本學者高野捻(JP11-130719，JP11-228478)等研究了以2,2-二羥甲基烷醛為原料，在低級醇、酮、醋酸酯或水作溶齊[J，5ato的條件下，使用空氣進行氧化，2,2-二羥甲基烷酸的克分子收率可達到65.7%(以2,2-二羥甲基垸醛計)。此法的氧化劑便宜，且氧化過程中又沒有加入金屬催化劑，有助于降低產(chǎn)品的灰份，具有較強的工業(yè)價值。但反應要在一定壓力下進行，成本較高。1999年，日本的齊藤秀史(JP11-228490)報道了2，2-二羥甲基丙酸的合成。方法為甲醛和丁醛縮合生成2,2-二羥甲基丙醛，然后用雙氧水氧化成2,2-二羥甲基丙酸。2000年，黑龍江省化學工業(yè)學校的張偉光(張偉光，馬明軍.2,2-二羥甲基丁酸的合成工藝研究.齊齊哈爾大學學報.2000,16(4)，77-78)發(fā)表了2，2-二羥甲基丁酸的合成工藝研究文章。合成方法為以甲醛和丁醛為主要原料，以三乙胺作縮合反應的催化劑，經(jīng)羥縮合及氧化兩步反應，合成了2,2-二羥甲基丁酸，產(chǎn)品摩爾總收率為54.8%。文章中確定的適宜氧化溫度高達95'C。反應條件苛刻，產(chǎn)率低?！毒毣ぁ?999年第16巻第1期第28—31頁報道了以丙醛和甲醛為原料，經(jīng)縮合及氧化2步反應，合成了2,2二羥甲基丙酸?？s合反應在4(TC、甲醛與丙醛摩爾比為2.5:1、三乙胺用量為原料質(zhì)量的3X的條件下反應10h，氧化反應在95C、過氧化氫與丙醛摩爾比為U:l的條件下反應7h，獲得了最佳反應結(jié)果，產(chǎn)品總收率52.2%，純度98%。CN02103245公開了一種通過氧化三羥甲基烷制備2，2-二羥甲基烷酸的方法，但反應要在較高的溫度下進行，而且需要貴金屬催化劑，成本較高。上述方法都會導致較高的副產(chǎn)物含量，從而使2,2二羥甲基丙酸的產(chǎn)率下降。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高的2，2-二羥甲基丙酸的合成方法。本發(fā)明提供一種2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，包括下列步驟1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入甲醛和催化劑，甲醛和催化劑的比例為l:0.021:0.08，摩爾比；2)丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2:12.2:1，摩爾比；3)啟動攪拌，控制PH二1011、溫度為203(TC，緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持pH在10-11繼續(xù)反應24h;4)反應結(jié)束后,加入適量的甲酸中和至pH二7，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(0.40.8大氣壓),除去未反應的甲醛、丙醛；5)步驟4)的產(chǎn)物加入水，加熱至40。C-6(TC，加入氧化劑氧化，反應46小時；6)0.40.8大氣壓下減壓蒸餾除去未反應物，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥、重結(jié)晶，得到2,2-二羥甲基丙酸白色晶體。所述催化劑選自Ca(OH)2、Ba(OH)2、三乙胺與Ca(OH》的混合物、或三乙胺與Ba(OH)2的混合物。催化劑優(yōu)選三乙胺與Ca(OH)2的混合物、或三乙胺與Ba(OH)2的混合物。所述氧化劑為過氧化氫或氧氣。優(yōu)選的，步驟5)中，緩慢滴加30%過氧化氫溶液，過氧化氫與丙醛摩爾比為0.8:11.2:1;優(yōu)選的，步驟5)中，以重量空速20-35g/h向四口瓶中輸入氧氣。未反應的氧氣從反應體系逸出，排入大氣。優(yōu)選的，步驟5)中，所述的水為蒸餾水，加入量為70100ml。優(yōu)選的，步驟4)中用甲基異丁基酮萃取三次，除去副反應產(chǎn)物甲基丙烯醛。甲基異丁基酮與母液的體積比為l:1，萃取時間為10分鐘，靜置后分兩層，棄去甲基異丁基酮相，將下層的水相放出，作為下步反應物。更優(yōu)選的，甲基異丁基酮相含少量的2，2-二羥甲基丙醛，用水反向萃取三次，合并得粘稠狀液體2，2-二羥甲基丙醛。步驟6)所述的重結(jié)晶，使用95%乙醇為重結(jié)晶溶劑。本發(fā)明所使用的甲醛均為37%的甲醛水溶液。本發(fā)明的選用復合催化劑進行縮合反應，反應條件溫和、產(chǎn)率高、副反應少，而且PH容易控制，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)。氧化步驟使用氧氣或過氧化氫，副反應少，氧化效率高，成本低。發(fā)明詳述O2，2-二羥甲基丙醛的制備及精制化學方程式CH2OH催化劑ICH3CH2CHO+CH20CH^CHO縮合ICH2OH實驗操作制備在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入一定量的甲醛和催化劑，甲酸和催化劑的比例為l:0.021:0.08，摩爾比；取適量的丙醛于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2:12.2:1，摩爾比；啟動攪拌，控制PH在10-11、溫度為20-30°C，緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持PH在1011繼續(xù)反應24h。精制反應結(jié)束后,加入適量的甲酸中和PH至7，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(約0.6大氣壓)除去未反應的甲醛、丙醛。用甲基異丁基酮萃取三次，除去副反應產(chǎn)物甲基丙烯醛。甲基異丁基酮與母液的體積比為1:1，萃取時間為IO分鐘，靜置后分兩層，將下層的水相放出。甲基異丁基酮相含少量的2，2-二羥甲基丙醛，用水反向萃取三次，合并得粘稠狀液體2，2-二羥甲基丙醛。對于縮合反應，催化劑的選自非常重要。文獻報道的催化劑很多，但普遍比較昂貴，而且反應后難以除去。我們試驗了多種催化劑，最后吃驚的發(fā)現(xiàn)，Ca(0H)2、Ba(0H)2、三乙胺與Ca(OH)2的混合物、或三乙胺與Ba(OH)2的混合物作為催化劑，不僅具有優(yōu)良的催化效果，而且反應殘存的Ca(OH)2、Ba(OH)2容易除去，副產(chǎn)物少。Ca(OH)2、Ba(OH)2在反應體系中的溶解度很低，僅溶解的那部分即可起到很好的催化作用，用量少，反應速度快，產(chǎn)率高，但PH不易控制。反應完后，將Ca(OH)2、Ba(OH)2不溶的部分過濾除去，反應液中殘存的Ca(OH)2、Ba(OH)2可用C02沉淀除去，從而減少產(chǎn)品的灰分。三乙胺和Ca(OH)2、Ba(OH)2復合，可以更好控制PH，且產(chǎn)率高。甲醛和丙醛的摩爾比為1.6:1-2.2:1時，摩爾產(chǎn)率增加，這是由于摩爾比較小時，不但丙醛轉(zhuǎn)化不充分，而且丙醛自身縮合，2-羥甲基丙醛脫水生成甲基丙烯醛，產(chǎn)生較多副產(chǎn)物；摩爾比增大時，能抑制副反應，提高產(chǎn)率。當甲醛和丙醛的摩爾比超過2.2:1時，甲醛與丙醛、2，2-羥甲基丙酸發(fā)生副反應，從而導致產(chǎn)率降低。故甲醛和丙醛的摩爾比應選2.2:1。15'C-25t:時，產(chǎn)率隨著溫度升高逐漸升高，這是因為較低溫度時，原料甲醛自身縮合，影響產(chǎn)率。溫度升高，將有利于甲醛與丙醛縮合，提高產(chǎn)率。當溫度達到25'C時，產(chǎn)率最高；溫度繼續(xù)升高，反應選擇性降低，有利于2，2-羥甲基丙醛脫水生成甲基丙烯醛和丙醛自身縮合等副反應，導致產(chǎn)率降低。故縮合反應溫度應控制在2030'C左右。縮合產(chǎn)物產(chǎn)率隨時間的延長而提高，但時間超過4h以后縮合產(chǎn)物收率增加較慢。為控制生產(chǎn)周期反應時間4h以為宜。2)2，2-二羥甲基丙酸的制備和精制化學方程式^H2OHQH0HI氧化丫CH3CCHO-CH3CCOOHCH2OHCH2OH實驗操作制備將制備的2，2-二羥甲基丙醛倒入裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250毫升的四口瓶中，力tU00ml蒸餾水稀釋，取適量的30%的過氧化氫溶液于滴液漏斗中，過氧化氫與丙醛摩爾比為0.8:1L2:1;啟動攪拌，升溫至7(TC穩(wěn)定后，慢慢滴加雙氧水，滴完后繼續(xù)反應4—6h。精制反應結(jié)束后，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(約0.6大氣壓)除去蒸餾水和副產(chǎn)物，放入冰箱中冷卻結(jié)晶，抽濾，洗滌重結(jié)晶三次，除去雜質(zhì)，即得白色粉狀晶體2，2-二羥甲基丙酸。醛的氧化可用費林或托倫試劑，也可用高錳酸鉀或重鉻酸鉀或直接通入氧氣。但這些氧化劑給產(chǎn)物帶入金屬離子，是產(chǎn)物灰分增加，降低產(chǎn)品質(zhì)量。采用過氧化氫，還原產(chǎn)物是水，沒有引入其他雜質(zhì)，簡化分離步驟，生產(chǎn)工藝更安全。因此采用過氧化氫做氧化劑。氧氣沒有反應活性，需使用金屬催化劑，給產(chǎn)物分離提純帶來麻煩。然而我們吃驚的發(fā)現(xiàn)，Ca(OH)2、Ba(OH)2、三乙胺與Ca(OH)2的混合物、或三乙胺與Ba(OH)2的混合物作為催化劑時，中間產(chǎn)物不經(jīng)分離直接用氧氣進行氧化反應，反應產(chǎn)量高，而且操作簡便，以Ba(OH)2為催化劑、或三乙胺和Ba(OH)2復合催化劑時，產(chǎn)率更高。過氧化氫與丙醛摩爾比在0.8:1-1.2:1時，產(chǎn)率較高，產(chǎn)率隨摩爾比增大而增加，這是由于摩爾比較小時，2，2-羥甲基丙醛沒有被充分氧化，以三聚體狀態(tài)存在，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>這是本來受a位兩個羥甲基影響而難氧化的2，2-羥甲基丙醛更難氧化，導致產(chǎn)率低；摩爾比增大時，能抑制副反應，提高產(chǎn)率。當摩爾比為1.2:1時，產(chǎn)率可達到87.4%。摩爾比繼續(xù)增大時，雖然過氧化氫用量增加，但產(chǎn)率提高不大。蒸餾水加入40-70ml時，隨著加入量的增加，產(chǎn)率升高。這是因為2，2-二羥甲基丙醛質(zhì)量分數(shù)太大時，以三聚體狀態(tài)存在，這是本來受a位兩個羥甲基影響而難氧化的2，2-羥甲基丙醛更難氧化，導致產(chǎn)率低。加入適量水，有利于三聚體的解聚，以分子狀態(tài)存在，有利于氧化進行。當加入量為70100ml時，產(chǎn)率最高，可達到88.0%。隨著水加入量的增大，2，2-二羥甲基丙醛質(zhì)量分數(shù)減小，降低分子間碰撞的機會，降低反應速度，導致產(chǎn)率降低。氧化溫度在5CTC-7(TC時，隨著反應溫度升高，產(chǎn)率升高，這是因為2，2-二羥甲基丙醛氧化比較困難，溫度低時，能量小，有效活性分子較少，反應速度慢，氧化不完全。當溫度到7(TC時，產(chǎn)率最高，可達到88.4%。溫度繼續(xù)升高時，導致雙氧水分解和副反應的發(fā)生，影響產(chǎn)率。故氧化溫度應控制在507(TC左右。反應時間為46h時，得到產(chǎn)品產(chǎn)率最高。當氧化時間少于4h時，由于2，2-二羥甲基丙酸的氧化比較困難，氧化不完全，導致產(chǎn)率低。當氧化時間太長時，產(chǎn)物2，2-二羥甲基丙酸在反應液中比重上升，而2，2-二羥甲基丙醛的比重下降，減少氧化劑與它的碰撞機會；反而增加氧化劑與2，2-二羥甲基丙酸的接觸機會，生成過酸，導致副反生的發(fā)生，使產(chǎn)率下降。故反應時間以46h為宜。表l不同溶劑對2，2-二羥甲基丙酸純度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從實驗結(jié)果看出，無水乙醇洗滌效果最好，但價格高。乙醚和乙酸乙酯溶解效果不好。丙酮中溶解度大，損失嚴重。95%的乙醇洗滌效果較好，且價格便宜，易回收。故采用95%的乙醇作提純?nèi)軇?。具體實施方式-實施例1:在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入一定量的甲醛和Ba(0H)2，甲醛和Ba(OH)2的比例為1:0.05，質(zhì)量比；取適量的丙醛于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2.2:1，摩爾比；啟動攪拌，控制PH在IO、溫度為25(TC,緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持PH在10繼續(xù)反應4h。將制備的2，2-二羥甲基丙醛倒入裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250毫升的四口瓶中，加100ml蒸餾水稀釋，取適量的30%的過氧化氫溶液于滴液漏斗中，過氧化氫與丙醛摩爾比為l:1;啟動攪拌，升溫至6(TC穩(wěn)定后，慢慢滴加雙氧水，滴完后繼續(xù)反應4h。反應結(jié)束后，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(約0.6大氣壓)除去蒸餾水和副產(chǎn)物，放入冰箱中冷卻結(jié)晶，抽濾，洗滌重結(jié)晶三次，除去雜質(zhì)，即得白色粉狀晶體2，2-二羥甲基丙酸。產(chǎn)率70%，相對丙醛的摩爾產(chǎn)率(以下同)。實施例2:縮合反應催化劑的選擇對反應的影響其它同實施例l，改變縮合反應的催化劑，實驗結(jié)果見表2。表2縮合反應催化劑的選擇對反應的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><注摩爾產(chǎn)率是相對丙醛的摩爾產(chǎn)率>從實驗結(jié)果可以看出，NaOH禾BCa(OH)2、Ba(OH)2作催化劑時，產(chǎn)率較高。但NaOH減壓蒸餾及洗滌是難以除去，導致副反應發(fā)生及產(chǎn)物純度低。三乙胺在蒸餾時可以除去，但催化能力弱，導致產(chǎn)率相對低。Ca(OH)2、Ba(OH)2在反應體系中的溶解度很低，僅溶解的那部分即可起到很好的催化作用，用量少，反應速度快，產(chǎn)率高，但PH不易控制。反應完后，將Ca(OH)2、Ba(OH)2不溶的部分過濾除去，反應液中殘存的Ca(OH)2、Ba(OH)2可用C02沉淀除去，避免了加入大量金屬離子，從而減少產(chǎn)品的灰分。三乙胺和Ca(OH)2、Ba(OH)2復合，可以更好控制PH，且產(chǎn)率高。故縮合應選取三乙胺和Ca(OH》、三乙胺Ba(OH)2復合作催化劑。實施例3:在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入三乙胺與Ca(OH)2的混合物、甲醛，三乙胺與Ca(OH)2的混合物甲醛=0.02:1，摩爾比；丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2丄1，摩爾比；啟動攪拌，控制PH二IO、溫度為2(TC，緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持pH在10繼續(xù)反應4h;反應結(jié)束后,加入適量的甲酸中和至pH=7，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(0.4大氣壓)，除去未反應的甲醛、丙醛；用甲基異丁基酮萃取三次，除去副反應產(chǎn)物甲基丙烯醛。甲基異丁基酮與母液的體積比為1:1，萃取時間為10分鐘，靜置后分兩層，棄去甲基異丁基酮相，將下層的水相放出，作為下步反應物。上述產(chǎn)物加入80ml水，加熱至40'C，開始緩慢滴加30%過氧化氫溶液，過氧化氫與丙酸摩爾比為0.8:1;反應6小時；06大氣壓下減壓蒸餾除去未反應物，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥、重結(jié)晶，得到2,2-二羥甲基丙酸白色晶體。產(chǎn)率87.7%。實施例4:在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入Ba(OH)2、甲醛，Ba(OH)2:甲醛二0.04:1，摩爾比；丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2.2:1，摩爾比；啟動攪拌，控制PH二ll、溫度為3(TC，緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持pH在ll繼續(xù)反應2h;反應結(jié)束后,加入適量的甲酸中和至pH=7，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(0.6大氣壓),除去未反應的甲醛、丙醛；上述產(chǎn)物加入90ml水，加熱至5(TC，開始緩慢滴加30%過氧化氫溶液，過氧化氫與丙醛摩爾比為1.1:1;反應4小時；0.4大氣壓下減壓蒸餾除去未反應物，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥、重結(jié)晶，得到2,2-二羥甲基丙酸白色晶體。產(chǎn)率76.2%。實施例5在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入甲醛和催化劑，甲醛和催化劑的比例為l:0.07，摩爾比；所述催化劑選自三乙胺與Ba(0H)2的混合物.2)丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2:1,摩爾比；3)啟動攪拌，控制PH=10.5、溫度為25°C，緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持pH在10.5繼續(xù)反應3h;4)反應結(jié)束后,加入適量的甲酸中和至pH二7，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(0.8大氣壓),除去未反應的甲醛、丙醛；用甲基異丁基酮萃取三次，除去副反應產(chǎn)物甲基丙烯醛。甲基異丁基酮與母液的體積比為1:1，萃取時間為10分鐘，靜置后分兩層，將下層的水相放出。甲基異丁基酮相含少量的2，2-二羥甲基丙醛，用水反向萃取三次，合并得粘稠狀液體2，2-二羥甲基丙醛。5)步驟4)的產(chǎn)物加入100ml水，加熱至55'C。C,以重量空速20-35g/h向四口瓶中輸入氧氣。未反應的氧氣從反應體系逸出，排入大氣。反應5小時；6)0.8大氣壓下減壓蒸餾除去未反應物，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥、重結(jié)晶，得到2,2-二羥甲基丙酸白色晶體。產(chǎn)率88.9%。實施例6:2，2二羥甲基丙酸的紅外光譜分析對產(chǎn)品進行紅外光譜(KBr壓片)分析，3369cm—1寬而強的吸收峰是O-H伸縮振動吸收帶，由于分子中含多個羥基，存在氫鍵，而締合成三聚體是吸收峰向低波數(shù)移動。2987cm—2535cm-的倍頻。1685cm-1456cm-1234cm1051cm-3369cm-3369cm-、2970cm"、2947cm"是烷基-CHrCH2的C-H振動吸收峰。肩式吸收帶是C-0的振動吸收帶和0-H的變動吸收帶的和頻及C-0伸縮振動1402cm"說明有甲基亞甲基存在，強吸收峰是羧酸的CO吸收帶，氫鍵影響，吸收帶向低頻移動。、1402cm—1是-CH2、-CH3的C-H伸縮振動吸收帶。1是羧酸中C-0伸縮振動吸收帶。是羥甲基的C-0伸縮振動吸收帶。、1051cm—1說明有伯羥基存在，1456cm'1.、lSSScm-^1234cnr1說明有羧基存在。對產(chǎn)品進行核磁共振光譜分析.-S=1.15單峰3HCH2-H*5=3.71單峰4HHOCH-H*S=6.13-6.35包峰2H0120-1^(較小)S=13.2單峰1HCOO-H'由以上推斷，得到的產(chǎn)品為2，2-二羥甲基丙酸。權利要求1.一種2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，包括下列步驟1)在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250ml的四口瓶中加入甲醛和催化劑，甲醛和催化劑的比例為10.02～10.08，摩爾比；2)丙醛加于滴液漏斗中，甲醛和丙醛的比例為2:1～2.2:1，摩爾比；3)啟動攪拌，控制PH＝10～11、溫度為20～30℃，緩緩滴加丙醛，滴加完畢，保持pH在10-11繼續(xù)反應2～4h；4)反應結(jié)束后，加入適量的甲酸中和至pH＝7，將反應物料加到一圓底燒瓶中，進行減壓蒸餾(0.4～0.8大氣壓)，除去未反應的甲醛、丙醛；5)步驟4)的產(chǎn)物加入水，加熱至40℃-60℃，加入氧化劑氧化，反應4～6小時；2.如權利要求1所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，所述催化劑選自Ca(OH)2、Ba(OH)2、三乙胺與Ca(OH)2的混合物、或三乙胺與Ba(OH)2的混合物。3.如權利要求1所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，所述氧化劑為過氧化氫或氧氣。4.如權利要求3所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，步驟5)中，緩慢滴加30%過氧化氫溶液，過氧化氫與丙醛摩爾比為0.8:11.2:1。5.如權利要求3所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，步驟5)中，以重量空速20-35g/h向四口瓶中輸入氧氣。未反應的氧氣從反應體系逸出，排入大氣。6.如權利要求1所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，步驟5)中，所述的水為蒸餾水，加入量為70100ml。7.如權利要求1所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，步驟4)中用甲基異丁基酮萃取三次，除去副反應產(chǎn)物甲基丙烯醛。甲基異丁基酮與母液的體積比為1:1，萃取時間為10分鐘，靜置后分兩層，棄去甲基異丁基酮相，將下層的水相放出，作為下步反應物。8.如權利要求1所述的2，2—二羥甲基丙酸的合成方法，其特征是，步驟6)所述的重結(jié)晶，使用95%乙醇為重結(jié)晶溶劑。全文摘要本發(fā)明屬于精細有機合成領域，本發(fā)明選用Ca(OH)₂、Ba(OH)₂、三乙胺與Ca(OH)₂的混合物、或三乙胺與Ba(OH)₂的混合物為催化劑，利用丙醛和甲醛經(jīng)過羥醛縮合反應，在過氧化氫或氧氣的氧化下制備2，2-羥甲基丙酸。本發(fā)明在堿性條件下制備2，2-羥甲基丙酸，副反應較少，2，2-羥甲基丙酸的產(chǎn)率較高，比較容易實現(xiàn)工業(yè)化。文檔編號C07C59/00GK101381300SQ20081015749公開日2009年3月11日申請日期2008年10月14日優(yōu)先權日2008年10月14日發(fā)明者月吳,吳建國,靜張,房士敏,王蘭蘭,青班,秦小剛,錢山巍申請人:山東輕工業(yè)學院