[发明专利]一种1,2-戊二醇的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种1，2-戊二醇的合成方法，具体涉及一种以正丁醛和多聚甲醛为原料，通过极性转换的原理合成制备1，2-戊二醇的方法。

背景技术

1，2-戊二醇除作为杀菌剂丙环唑中间体外，还是生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品的重要原料。目前，国内生产1，2-戊二醇的企业很少，特别是产量较大的企业几乎没有，这使得国内必须依赖进口来满足需求，很大程度上制约了我国丙环唑的发展。

美国专利US 4479021公布了一种以正戊烯为原料，在甲酸和过氧化氢存在下，经环氧化、碱性水解、提纯得到1，2-戊二醇。该法制备1，2-戊二醇，副产物较多，产品分离难度大，设备腐蚀较严重。中国专利CN1552684A对此方法进行了报道。美国专利US4605795公布了一种在连续相中，以苯为反应介质，以正戊烯、过氧丙酸为原料经环氧化、皂化等过程获得1，2-戊二醇的方法。该法存在易生成副产物、产品收率低、设备腐蚀严重、以及使用毒性高的苯作为溶剂等缺点。美国专利US20080064905公布了以正丁醛、氢氰酸为原料，反应得到相应的氰醇，然后氰醇在酸性条件下水解，最后水解产物α-羟基戊酸在基于钌和铼的贵金属催化剂的作用下，加氢还原得到产品1，2-戊二醇。该法制备1，2-戊二醇，收率64.6％以上，纯度98％以上。但也存在一些问题，比如氢氰酸毒性大、易燃，反应压力高，给生产带来很大的危险；另外在催化氢化过程中使用了价格很高的贵金属钌和铼，增加了成本。另有文献报道，丁小兵等以正戊酸为原料，经溴取代，得到α-溴代正戊酸，再经水解得α-羟基戊酸，最后在催化剂作用下还原得到1，2-戊二醇，总收率可达到64％，产品质量达到95％以上。该法存在较多不足，比如在溴代反应过程中易产生多溴代物，产物的分离难度较大，产生的三废较多，环境污染严重等。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种以正丁醛和多聚甲醛为原料，生产 成本低、环境友好、反应条件温和，纯度高的合成1，2-戊二醇的方法。

本发明目的的实现方式为，一种1，2-戊二醇的新合成方法，反应分两步进行：

第一步反应，以正丁醛和多聚甲醛为反应原料，在氮气保护下，在碱和溶剂作用下，在催化剂I、II、III或IV的存在下，在40～100℃温度下，反应5h，得到中间产物1-羟基-2-戊酮粗品，先经减压蒸馏，分离出正丁醛、溶剂轻馏分；再在20mmHg减压条件下，分离出中间产物1-羟基-2-戊酮，并回收催化剂；

原料配比：正丁醛∶多聚甲醛的摩尔比为＝1∶1～9；正丁醛∶催化剂∶碱的摩尔比＝10∶1∶1～4；

所述催化剂I、II、III或IV为如下通式的噻唑盐或咪唑盐中的一种：

式中R1、R2、R7和R8相同或不同，R1、R2、R7和R8表示任意选取H、直链或支链的C1～C10的烷基、C6～C10芳基或C3～C6环烷基，

R3和R4表示任意选取直链或支链的C1～C8的烷基或苄基，

R5、R6、R9和R10相同或不同，R5、R6、R9和R10表示任意选取直链或支链的C1～C10的烷基，

X表示卤素原子氯、溴或碘；

所述碱为1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7(DBU)，三乙胺，甲醇钠，氢氧化钠，碳酸钠，醋酸钠，吡啶，N，N-二甲基乙醇胺中的一种；

所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇，甲苯，N，N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜，二噁烷中的一种；

第二步反应，中间产物1-羟基-2-戊酮在催化剂Pd/C存在下，在30～80℃，0.5Mpa条件下，加氢气还原反应4h，反应结束后减压蒸馏，在20mmHg条件下收集顶温95～100℃的馏分，得到1，2-戊二醇产品，回收催化剂，

所述催化剂Pd/C与中间产物1-羟基-2-戊酮质量比为0.01～0.1∶1。

本发明有以下优点：

第一，采用正丁醛和多聚甲醛为原料，来源广、成本低，解决了国内以正戊烯为原料来源较难的问题；

第二，两步反应中的催化剂均可回收，并重复利用，节约成本；

第三，经济环保、高效低能，产品质量好，产品总收率可达60％以上，纯度大于98％。

具体实施方式

本发明分两步进行：

第一步反应，以正丁醛和多聚甲醛为反应原料，以如下通式：