專利名稱:一種2-烷氧基丙烯的合成工藝的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及2-烷氧基丙烯的合成新工藝。
背景技術:
2-烷氧基丙烯是一種重要的醫(yī)藥化工原料,由于它既存在雙鍵又存在醚鍵,因此其化學性質非?;顫姟KS米魍苛?、紡織及皮革工業(yè)中的溶劑和助劑,同時,它也是醫(yī)藥、食品及飼料合成的關鍵中間體。其中,2-甲氧基丙烯是最重要、用途最廣泛的一種烯基醚化合物,是合成克拉霉素、假紫羅蘭酮、紫羅蘭酮、異植物醇、維生素A、維生素E、維生素K2等醫(yī)藥、化工、飼料產品的關鍵中間體,在工業(yè)生產中有很重要的用途。
合成2-烷氧基丙烯的工藝通常有兩種炔醇縮合法和縮酮裂解法。其中,炔醇縮合法是以丙炔和醇為原料,以強堿為催化劑,在高溫、高壓下發(fā)生縮合反應,得到2-烷氧基丙烯。該方法的優(yōu)點是只需一步反應,收率約70%,缺點是作為起始原料的丙炔運輸不方便,同時反應需在高壓下進行,操作不安全,也容易產生副反應。縮酮裂解法是以二烷氧基丙烷為原料,在酸性催化劑的存在下,高溫裂解得到2-烷氧基丙烯。如Reppe等以銀/石棉作催化劑,Bogod等以自制的ZSM-5型沸石型催化劑為酸性催化劑,以二烷氧基丙烷為原料,經350℃氣相裂解反應,生成2-烷氧基丙烯,該反應轉化率可達到90%,選擇性約為91%。如200410082315.10專利申請公開了一種2-烷氧基丙烯的合成工藝,該方法以二烷氧基丙烷為原料,在集催化和分離于一體的酸性材料的存在下進行氣相裂解反應,收率可達90%,但對酸性材料公開不充分,實施困難。這些縮酮氣相裂解法的缺點是所使用的催化劑容易結焦失活,催化劑成本相對較高,且反應需要在較高壓力條件下進行,對設備的要求也較高。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的針對現有技術存在的催化劑容易失活、反應壓力較高等問題,提供一種收率和含量高、操作條件溫和的2-烷氧基丙烯的合成新工藝。
本發(fā)明提供的合成2-烷氧基丙烯工藝,其特征在于起始原料二烷氧基丙烷以酸性離子液體為溶劑和催化劑,進行液相裂解反應,反應溫度為100~180℃,壓力為常壓以上,5大氣壓以下,得到2-烷氧基丙烯。
一種合成2-烷氧基丙烯的工藝,
式1其中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團。
作為起始原料的二烷氧基丙烷,可按照已知的方法由醇和丙酮在酸催化劑和吸水劑的存在下通過縮合反應得到。
適合于本發(fā)明的離子液體為[Bmim][HSO4]、[Emim][HSO4]、[Hmim][HSO4]、[Bmim][H2PO4]、[Emim][H2PO4]、[Hmim][H2PO4]、[Et3NH][HSO4]、[Me3NH][HSO4]、[Et3NH][H2PO4]、[Me3NH][H2PO4]、[Bmim][BF4]、[Bmim][PF6]等二烷基咪唑、胺類等與硫酸、磷酸、四氟硼酸、六氟磷酸等形成的各種離子液,尤其以[Emim][HSO4]和[Emim][H2PO4]為佳;這些原料已可在市場上購買,或者可按已知的方法合成(Green.Chem.,2004,6,75-77;Green.Chem.,2005,7,83)。
在裂解反應中,原料二烷氧基丙烷和離子液體的摩爾比通常在在1∶0.25到1∶10之間,尤其以1∶0.5到1∶3之間為佳。
裂解反應反應溫度通常為100~180℃,尤其以120~160℃為佳。反應壓力通常為常壓以上,5大氣壓以下,尤其以常壓為佳。
反應可以間歇進行,也可以連續(xù)進行,尤其以連續(xù)反應為佳。
和其他方法相比,本發(fā)明克服了縮酮氣相裂解法催化劑容易失活、反應壓力較高等缺陷,優(yōu)點體現在1)采用環(huán)境友好的離子液體為催化劑和溶劑,裂解反應轉化率高,選擇性好。2)由于采用液相裂解反應,反應流程得到了簡化,因而操作比較簡單。3)由于反應為連續(xù)裂解反應,提高了反應的時空產率和選擇性。4)離子液體可以反復循環(huán)使用,減少了催化劑的消耗量,從而減少了“三廢”的產生,是一種綠色的合成工藝。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作詳細描述。
實施案例1在帶溫度計、恒壓漏斗的三口瓶中,加入101g離子液體([Emim][HSO4],0.5mol),攪拌下加熱至120℃,從恒壓漏斗中以52g/小時的流速滴加二甲氧基丙烷,控制壓力1atm,收集得到2-烷氧基丙烯。2-烷氧基丙烯的收率為93.3%。
實施案例2在帶溫度計、恒壓漏斗的三口瓶中,加入99g離子液體([Me3NH][H2PO4],0.5mol),攪拌下加熱至130℃,從恒壓漏斗中以52g/小時的流速滴加二甲氧基丙烷,控制壓力1atm,收集得到2-烷氧基丙烯。2-烷氧基丙烯的收率為65.8%。
實施案例3-14類似于實施例1,采用不同的離子液體、反應溫度和反應壓力,反應結束后得如下結果(表一)
權利要求
1.一種合成2-烷氧基丙烯的工藝, 式1其中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團,其特征在于起始原料二烷氧基丙烷以酸性離子液體為溶劑和催化劑,進行液相裂解反應,二烷氧基丙烷和離子液體的摩爾比在1∶0.25到1∶10之間,反應溫度為100~180℃,壓力為常壓以上、5大氣壓以下,得到2-烷氧基丙烯。
2.根據權利要求1所述的合成2-烷氧基丙烯的工藝,其特征在于所使用的酸性離子液體為[Bmim][HSO4]、[Emim][HSO4]、[Hmim][HSO4]、[Bmim][H2PO4] [Emim][H2PO4]、[Hmim][H2PO4]、[Et3NH][HSO4]、[Me3NH][HSO4]、[Et3NH][H2PO4]、[Me3NH][H2PO4]、[Bmim][BF4]、[Bmim][PF6]的一種。
3.根據權利要求1所述的合成2-烷氧基丙烯的工藝,其特征在于二烷氧基丙烷和離子液體的摩爾比在1∶0.25到1∶3之間。
4.根據權利要求1所述的合成2-烷氧基丙烯的工藝,其特征在于該反應的溫度為120~160℃。
5.根據權利要求1所述的合成2-烷氧基丙烯的工藝,其特征在于反應的壓力為常壓。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種合成2-烷氧基丙烯的工藝,其中R為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等基團,其特征在于起始原料二烷氧基丙烷以酸性離子液體為溶劑和催化劑,進行液相裂解反應,二烷氧基丙烷和離子液體的摩爾比在1∶0.25到1∶10之間,反應溫度為100~180℃,壓力為常壓以上,5大氣壓以下,得到2-烷氧基丙烯,是一種操作簡單、收率高、成本低的2-烷氧基丙烯綠色合成工藝。
文檔編號C07C43/15GK1800129SQ20061004911
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權日2006年1月17日
發(fā)明者李浩然, 王從敏, 郭麗萍, 王勇, 翁建陽, 徐林祥, 楊曉光 申請人:浙江大學, 浙江巨邦高新技術有限公司