一種2-甲基丁酸的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于精細化工領域，涉及一種2-甲基丁酸的制備方法。
【背景技術】
[0002]2-甲基丁酸廣泛應用各種食品飲料、煙酒、日用品的制作中間體，在國內外市場廣受歡迎。中國發(fā)明申請專利CN200310106387.0和CN97104420.1中公開了 2-甲基丁酸的制備方法，主要是以糧食或其它天然植物為原料，發(fā)酵后產生的副產物雜醇進行精餾分離得到2-甲基丁醇，再以2-甲基丁醇為原料經過氧化制成2-甲基丁酸，再經過精餾得到2-甲基丁酸的GC含量為98%左右。
[0003]為了更好地滿足日益增長的市場需求，提供更高純度的產品，開發(fā)利用化學合成的方法來獲得2-甲基丁酸迫在眉睫。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供了以2-乙基丙烯醛為原料，經過連續(xù)的還原和氧化兩步反應合成2-甲基丁酸的化學制備方法，通過本發(fā)明提供的工藝，經過放大生產后，得到2-甲基丁酸產品，GC彡99.5%ο
[0005]—種2-甲基丁酸的制備方法，其特征是通過如下步驟與工藝條件:
第一步:向反應器中，投入2-乙基丙烯醛和丙酮溶劑，攪拌均勻，投入5%鈀碳或10%鈀碳，氮氣置換后，通入氫氣至I大氣壓，控溫20-60°C反應，反應結束后，過濾除去固體催化劑，得中間體溶液。
[0006]第二步:向上述中間體溶液，加入l_5mol%鎢酸鈉，控溫10-50 °C下緩慢滴加25-28%雙氧水溶液，加畢后保溫反應至TLC檢測原料消失。過濾催化劑回收再用，濾液蒸餾后得到粗品，經過精飽后得到純品，含量^ 99.5%，兩步收率88-93%。
[0007]進一步地，在上述技術方案中，第一步所采用2-乙基丙烯醛與還原催化劑的重量比為 I:0.01-0.1o
[0008]進一步地，在上述技術方案中，第二步所采用回收還原催化劑鈀碳可以循環(huán)套用10-15 次。
[0009]進一步地，在上述技術方案中，第二步所采用2-乙基丙烯醛、鎢酸鈉與雙氧水的摩爾比為 I:0.01-0.05:1-1.05。
[0010]進一步地，在上述技術方案中，第二步所采用回收氧化催化劑鎢酸鈉可以循環(huán)套用8-10次。
[0011]發(fā)明的有益效果
本發(fā)明工藝采用更為普通的原料2-乙基丙烯醛為化學合成方法制備2-甲基丁酸，有利于大噸位合成，避免了已有方法中依賴糧食或天然產物的不足。
[0012]工藝過程安全可控，反應條件溫和，綠色環(huán)保，第一步中的還原催化劑鈀碳可以循環(huán)多次使用，第二步中僅需l-5mol%氧化催化劑鎢酸鈉即可反應完全，同時也可以循環(huán)多次使用，副產物為水，產物粗品純度已達到99%，進一步精餾后可以達到99.5%以上。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
在100L的壓力釜中依次加入16.8公斤2-乙基丙烯醛、168克5%鈀碳、30公斤丙酮，用氮氣置換反應，再用氫氣吹三次，然后關閉卸壓閥，打開氫氣進氣閥，充氣至I大氣壓。然后加熱升溫至25°C ±2°C，并此溫度下保溫反應，直至反應不再吸收氫氣為止，此過程大約需要2小時。TLC和GC檢測反應完畢，將反應液過濾，回收鈀碳催化劑(直接用于實施例2的反應)，濾液加入6.6克鎢酸鈉，控制反應溫度在25°C ±2°C，緩慢滴加25%雙氧水27.2公斤，TLC和GC檢測反應完全后，過濾掉鎢酸鈉(直接回用于實施例2的反應)，蒸餾反應混合物，得到純度98.8%粗品，經過塔精餾精餾分離出所要的產品2-甲基丁酸18.4公斤，GC含量99.6%，收率90%。
[0014]實施例2
在100L的壓力釜中依次加入16.8公斤2-乙基丙烯醛、168克10%鈀碳、30公斤丙酮，用氮氣置換反應，再用氫氣吹三次，然后關閉卸壓閥，打開氫氣進氣閥，充氣至I大氣壓。然后加熱升溫至30°C ±2°C，并此溫度下保溫反應，直至反應不再吸收氫氣為止，此過程約需1.5小時。TLC和GC檢測反應完畢，將反應液過濾，回收鈀碳催化劑，濾液加入13.2克鎢酸鈉，控制反應溫度在40°C ±2°C，緩慢滴加25%雙氧水27.8公斤，TLC和GC檢測反應完全后，過濾掉鎢酸鈉，蒸餾反應混合物，得到純度99.0%粗品，經過塔精餾精餾分離出所要的產品2-甲基丁酸18.8公斤，GC含量99.8%，收率92%。
【主權項】
1.一種2-甲基丁酸的制備方法，其特征是通過如下步驟與工藝條件: 第一步:向反應器中，投入2-乙基丙烯醛和丙酮溶劑，攪拌均勻，投入5%鈀碳或10%鈀碳，氮氣置換后，通入氫氣至I大氣壓，控溫20-60°C反應，反應結束后，過濾除去固體催化劑，得中間體溶液； 第二步:向上述中間體溶液，加入l_5mol%鎢酸鈉，控溫10-50°C下緩慢滴加25-28%雙氧水溶液，加畢后保溫反應至TLC檢測原料消失； 過濾催化劑回收再用，濾液蒸餾后得到粗品，經過精餾后得到純品，含量多99%，兩步收率 88-93%。2.—種2-甲基丁酸的制備方法，其特征在于權利要求1中第一步所采用2-乙基丙烯醛與還原催化劑的重量比為1:0.01-0.103.—種2-甲基丁酸的制備方法，其特征在于權利要求1中第二步所采用2-乙基丙烯醛、媽酸鈉與雙氧水的摩爾比為I:0.01-0.05:1-1.05。4.一種2-甲基丁酸的制備方法，其特征在于權利要求1中第二步所采用回收催化劑可以循環(huán)套用8-10次。
【專利摘要】一種2-甲基丁酸的制備方法。本發(fā)明屬于精細化工領域。本發(fā)明提出了一種2-甲基丁酸的制備方法，以乙基丙烯醛為原料，經過催化常壓加氫還原，再經過氧化得到2-甲基丁酸，含量≥99.5%。
【IPC分類】C07C51/285, C07C29/17, C07C31/125, C07C53/128
【公開號】CN105175247
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】楊輝, 韓連成, 張傳軍, 何友軍
【申請人】湖北荊洪生物科技股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月10日