[发明专利]一种高纯度直链对称性偶数正构烷烃的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学试剂领域，涉及一种高纯度直链对称性偶数数正构烷烃的制备方法。

背景技术

正构烷烃作为环保液体燃料组合物关键组分之一，及柴油低温改进剂的组分之一正在得到广泛应用。但是由于正构烷烃的来源不一，导致其各类正构烷烃的组成不同，从而使产品在组成上有不同程度上的差异，因而急需一些特殊的正构烷烃单体调整配方以使其质量能够得到最大保证；同时正构烷烃单体在地质、原油及大气颗粒物中有机物等分析领域中，正在得到越来越广泛的应用。

经过国内外资料调查，归纳起来用于制备正构烷烃的方法有以下三种：1.采用分子筛或尿素脱蜡法制备正构烃烷的混合物，再进行分段冷冻分离正构烃烷单体的方法，典型工艺有VOP公司的Molex工艺以及我国自行开发的IUDW工艺；2.采用伍尔兹反应制备对称性偶数正构烷烃的方法，如Arthur I.Vogel：“A textbook of Practial organic Chemistry”，4thed.，London，324，1978；3.采用碘代烷还原方法，如A H Blatt：”Organic Syntheses”，Coll，Vol.II，lst ed.，Queen′s College，Flushing，N.Y.，320，1955。在以上三种方法中，第一种方法工艺条件复杂，对某些设备结构和材质要求高，只适于大规模石化产业生产；第三种方法原料供应存在问题，成本高等缺陷；第二种方法是制备对称性偶数正构烷烃的典型方法，但存在反应条件复杂，提纯难度大等缺陷。

鉴于以上情况，我们针对采用伍尔兹反应制备对称性偶数正构烷烃的反应条件及提纯方法进行了一系列改变及探索，提出一种新的制备对称性偶数正构烷烃的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术及设备的不足之处，提供一种在C20～C36范围内的高纯度直链对称性偶数正构烷烃的制备方法。

本发明采取的技术方案是：

一种高纯度直链对称性偶数正构烷烃的制备方法，步骤是：

(1)首先将正构卤代烷投入在一个带有回流冷凝器、搅拌器及分滴液漏斗的1万三口瓶中，缓慢加热至100℃，同时称取金属钠，撤去热源，不断地向瓶中补加金属钠，依靠反应放热，维持反应温度100℃以上加料完毕，保持反应1.5～2小时；

(2)依次缓慢滴加无水乙醇以及水，分出有机相，水洗数次至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤后加浓硫酸或高锰酸钾洗涤数次直至酸层无色或浅黄色，水洗有机相至中性，干燥，通过内装分子筛的吸附柱进行吸附收集；

(3)取上述收集液加入溶剂加热溶解，冷却，过滤收集固体；重结晶两次，得到直链对称性偶数正构烷烃产品。

而且，所述步骤(1)及步骤(2)的酸洗及水洗温度为50℃--100℃。

而且，所述步骤(3)的重结晶溶剂为苯、甲苯或石油醚，溶质∶溶剂＝1∶0.5-2，反应温度控制在100℃至180℃。

而且，所述吸附柱的吸附剂为活性炭、活性白土或分子筛，吸附温度为50℃--100℃。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用市场供应充足的正构卤代烷，进行伍尔兹反应制备相应的高纯度直链对称性偶数正构烷烃，如溴代正癸烷与金属钠反应合成正二十烷；溴代正十二烷与金属钠反应合成正二十四烷；溴代正十四烷与金属钠反应合成正二十八烷；溴代正十六烷与金属钠反应合成正三十二烷；溴代正十八烷与金属钠反应合成正三十六烷等，制备方法使用强氧化物(如浓硫酸、酸性高锰酸钾等)对反应物中不饱和有机物及醇类杂质进行氧化作用，达到除杂作用；同时，通过固体吸附剂(如活性炭、活性白土、分子筛等)的吸附作用进行除杂，并进行重结晶而生产出适用于各种实验所需的化学试剂。

3、本发明所提供的在C20～C36范围内的高纯度直链对称性偶数正构烷烃的制备方法，尤其重要的是突破了利用伍尔兹合成对称性正构烷烃所产生副产物很多且不易提纯的瓶颈，为今后大气原油及地质分析所需直链奇数正构烷烃标准样品的研制提供了有效的原料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术内容做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1：

一种高纯度正二十烷的制备方法，步骤是：

(1)首先将溴代正癸烷4420g(20mol)投入在一个带有回流冷凝器、搅拌器及分滴液漏斗的1万三口瓶中，缓慢加热至100℃；同时称取金属钠506g，撤去热源，不断地向瓶中补加金属钠，依靠反应放热，维持反应温度100℃以上加料完毕，保持反应1.5～2小时；