[发明专利]一种丙酮缩甘油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙酮缩甘油化合物的制备方法。

背景技术

丙酮缩甘油，又称1，2-异丙叉甘油(英文名为solketal)，是一种重要的有机溶剂、增塑剂以及重要的有机合成中间体。丙酮缩甘油可用于合成抑制牙齿龋齿药物DL-甘油醛、药物载体二烷基聚氧乙烯甘油醚、升高白血球的药物鲨肝醇、医用快速止血剂及组织粘结剂氰基丙烯酸1，2-异丙叉甘油酯，还可以作为多羟基保护基合成高纯度的单甘酯等。丙酮缩甘油的碳酸酯衍生物还可以用作柴油添加剂，研究表明添加5％，可以有效减少颗粒物排放12％～29％(US 2004/0025417A1)。2010年巴西研究人员报道了丙酮缩甘油有潜力用于汽油添加剂，可提高辛烷值和减少胶质生成，尤其是使用于催化裂化生产的汽油中(Energy Fuels，2010，24(4)，2733-2736)。丙酮缩甘油的合成除个别以甘露醇为原料外，一般都以甘油和丙酮为原料，在H₂SO₄、HCl等液体强酸催化下缩合制备，其反应式如下：

这些方法的共同缺点是反应时间较长，后处理繁琐，特别是用强酸作催化剂，对设备要求严格，不利于工业生产。由于这一化合物的应用广泛，再加此缩合反应本身是常用的保护1，2-二醇或羰基的重要手段，所以至今还在不断地探索新的合成途径。目前很多研究针对无水Lewis酸(AlCl₃，CaCl₃等)(精细与专用化学品，2006，14(12)，15-17)、高分子固载的Lewis酸(化学研究与应用，1990，2(2)，83-84)、强酸性阳离子交换树脂(过程工程学报，2008，8(2)，263-266；Appl.Catal.A：Gen.，2001，221，45-62；Org.Process Res.Dev.，2001，5，630-635)、杂多酸(分子催化，2003，17(1)，61-64)、分子筛膜(Asia-Pac.J.Chem.Eng.，2009，4，279-284)等固体酸催化剂催化合成丙酮缩甘油，可以在一定程度上克服传统液体酸催化剂催化方法存在的不足。

酸功能化离子液体不仅具有优良的溶剂特性以及蒸汽压低、不燃烧、热稳定好(-40～300摄氏度)等特点，而且具有Lewis、Franklin酸的酸性，而含有SO₄H官能团的酸性离子液体，则同时具备了溶剂和Brnsted酸特性，对环境无污染，在催化、有机合成、分离和电化学等领域有广泛的应用(Organic Preparations andProcedures International，2010，42，285-362)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙酮缩甘油的制备方法，使用功能化离子液体催化剂，具有活性高、对设备无腐蚀、易于回收再利用的优点，不仅降低环境污染，而且降低生产成本；此外，后处理操作简便，反应时间短，产物易于分离纯化、收率高，具有工业开发的潜力。

本发明的这个目的通过在下文所定义的功能化离子液体存在下，丙酮与甘油的缩合反应来实现。

本发明以功能化离子液体作为催化剂应用于催化丙酮与甘油的缩合反应制备丙酮缩甘油，文献未见报道。

一种丙酮缩甘油的制备方法，其特征是采用功能化离子液体作为催化剂，以丙酮和甘油作为反应物，在30～100℃反应1～15小时得到丙酮缩甘油。