一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精化化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗硫化返原劑1，3-雙(檸康酰亞胺甲基)苯中間體2-甲基馬來酸酐的合成新方法。
【背景技術(shù)】
[0002]抗硫化返原劑是國內(nèi)外最新的一類橡膠助劑，它可使硫化網(wǎng)絡(luò)保持穩(wěn)定，硫化膠在受熱或動態(tài)條件下橡膠性能不會下降。1，3_雙(檸康酰亞胺甲基)苯是一種較理想的抗硫化返原劑，它能產(chǎn)生對熱穩(wěn)定的碳碳交聯(lián)鍵，以補償斷裂的多硫鍵，從而使硫化膠的交聯(lián)密度和物理性能保持不變。不僅能提高膠料的抗硫返原性能，而且還能改善過硫后膠料的彈性，降低生熱，提高撕裂強度及耐磨性能，這對于輪胎的耐疲勞性能及翻新次數(shù)具有重要的意義。而2-甲基馬來酸酐是1，3-雙(檸康酰亞胺甲基)苯的關(guān)鍵中間體。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)2-甲基馬來酸酐的方法，如EP0495544、Y.Kita et al.，J.0rg.Chem.，51，1986，pp.4150-4158、M.C.Galanti et al.，J.0rg.Chem.，47，1982，pp.1572-1574、Α.V.Galanti et al., J.Pol.Sc1: Pol.Chem.Ed.，Vol.19，1981，pp.451-475文獻(xiàn)報道了衣康酸與脫水劑乙酰氯、乙酸酐或三甲基硅烷基乙氧乙炔等進(jìn)行反應(yīng)，再加入高沸點溶劑脫除反應(yīng)中產(chǎn)生的水，得到衣康酐，然后進(jìn)行高溫重排反應(yīng)得到2-甲基馬來酸酐，該類方法容易產(chǎn)生副產(chǎn)物，使得2-甲基馬來酸酐的分離變得非常困難，從而無法得到高純度的2-甲基馬來酸酐。W09506026、EP0317394和R.W.McCabeet al.，J.Chem.Research (s)，1985，pp.356-357、CN103739539 文獻(xiàn)中，報道了衣康酸在溶劑中，以對甲苯磺酸或甲烷磺酸或磷酸氫二鈉為催化劑制備2-甲基馬來酸酐的方法；EP3321703、CN1077563和CN104387347文獻(xiàn)報道了衣康酸在溶劑中，以三元胺為催化劑制備2-甲基馬來酸酐的方法；該類方法在制備2-甲基馬來酸酐的過程中由于使用大量高沸點溶劑，與2-甲基馬來酸酐的沸點比較接近，造成分離困難，也得不到高純度的2-甲基馬來酸酐。GB827638和US2966498文獻(xiàn)報道了采用熔融的衣康酸，或在堿金屬鹽的催化下進(jìn)行脫水反應(yīng)得到2-甲基馬來酸酐，但反應(yīng)收率低，工藝條件比較苛刻，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)2-甲基馬來酸酐工藝采用的原料污染大、溶劑回收困難，不環(huán)保的缺陷，提供一種對環(huán)境污染小，收率高，生產(chǎn)成本低，并且對設(shè)備腐蝕小的2-甲基馬來酸酐的合成新方法。
[0005]所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于該方法如下:向衣康酸中加入催化劑，混合后，升溫至160~200°C，再保溫反應(yīng)3~5h，反應(yīng)過程中不斷蒸出反應(yīng)生成的水，待水全部蒸出后減壓蒸餾得到淺黃色油狀液體即為2-甲基馬來酸酐，水全部蒸出至沒有出水為止。
[0006]所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑為有機堿。
[0007]所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑為三乙胺、乙二胺、吡啶或四甲基乙二胺。
[0008]所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑的用量為衣康酸質(zhì)量的1~5%。
[0009]所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑的用量為衣康酸質(zhì)量的1.5-2.5%ο
[0010]所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于保溫時間為170~180°C。
[0011]本發(fā)明通過采用上述技術(shù)，其操作簡單，工藝條件低，對設(shè)備要求低，反應(yīng)收率高，得到的目標(biāo)產(chǎn)物2-甲基馬來酸酐的收率為85%以上，純度可達(dá)到98%，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0013]實例1:向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，吡啶5.2g(2%wt)，油浴加熱至170°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐192.6g，收率可達(dá)86%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)99%。
[0014]該實施例中，催化劑用三乙胺、乙二胺或四甲基乙二胺代替吡啶，均能取得同樣的技術(shù)效果。用量為衣康酸質(zhì)量的1~5%，1.5-2.5%。
[0015]
實例2:向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，四甲基乙二胺6.5g(2.5%wt)，油浴加熱至175°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐197.1g,收率可達(dá)88%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)99.5%。
[0016]實例3向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，吡啶6.5g(2.5%wt)，油浴加熱至180°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)，降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐194.2g，收率可達(dá)86.7%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)99.5%。
[0017]實例4:向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，三乙胺2.6g (1.0%wt),油浴加熱至200°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐190.7g，收率可達(dá)85.1%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)98%。
[0018]實例5:向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，三乙胺13g (5.0%wt)，油浴加熱至160°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐190.7g，收率可達(dá)85.1%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)98.5%。
[0019]實例6:向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，乙二胺3.9g (1.5%wt)，油浴加熱至185°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐193.2g，收率可達(dá)86.2%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)99.2%。
[0020]實例7:向250ml三口燒瓶中依次加入衣康酸260g(2mol)，乙二胺7.8g (3%wt)，油浴加熱至190°C，隨著衣康酸逐步熔化，常壓蒸餾除去反應(yīng)生成的水，繼續(xù)反應(yīng)至不再有水蒸出，停止反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度至130°C左右，將裝置改為減壓蒸餾，得到淺黃色的油狀液體即為2-甲基馬來酸酐195.0g,收率可達(dá)87.0%，經(jīng)氣相檢測純度可達(dá)99.2%。
【主權(quán)項】
1.一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于該方法如下:向衣康酸中加入催化劑，混合后，升溫至160~200°C，再保溫反應(yīng)3~5h，反應(yīng)過程中不斷蒸出反應(yīng)生成的水，待水全部蒸出后減壓蒸餾得到淺黃色油狀液體即為2-甲基馬來酸酐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑為有機堿。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑為三乙胺、乙二胺、吡啶或四甲基乙二胺。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑的用量為衣康酸質(zhì)量的1~5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述催化劑的用量為衣康酸質(zhì)量的1.5-2.5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于所述一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其特征在于保溫時間為170~180°C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種2-甲基馬來酸酐的合成新方法，其方法如下：向衣康酸中加入催化劑，混合后，升溫至160~200℃，再保溫反應(yīng)3~5h，反應(yīng)過程中不斷蒸出反應(yīng)生成的水，待水全部蒸出后減壓蒸餾得到淺黃色油狀液體即為2-甲基馬來酸酐。本發(fā)明通過采用上述技術(shù)，其操作簡單，工藝條件低，對設(shè)備要求低，反應(yīng)收率高，得到的目標(biāo)產(chǎn)物2-甲基馬來酸酐的收率為85%以上，純度可達(dá)到98%，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C07D307/60
【公開號】CN105017186
【申請?zhí)枴緾N201510457895
【發(fā)明人】譚成俠, 江哲龍, 何海琴, 謝旭峰
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué), 蘭溪市拜高化工有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月30日