[发明专利]一种制备丙酮醛缩二甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物的制备方法，尤其是丙酮醛缩二甲醇的制备方法。

背景技术

现有技术中涉及丙酮醛缩二甲醇的制备方法的主要有以下的文献：

文献1：BRAUDE AND EVANS,J.CHEM.SOC.3328(1955)：采用30%的丙酮醛和甲醇，以硫酸为催化剂，以苯为共沸剂进行缩醛化反应，但指出产品收率低，并含有未反应醛。

文献2：DE2947383，Hoechst AG，1979.11.24：采用40%甲基乙二醛以石油醚为共沸剂先进行脱水后，和甲醇以离子交换树脂为催化剂进行缩醛化反应。

文献3：JP591999651A，住友化学工业株式会社，1984.11.12：采用40%甲基乙二醛水溶液和甲醇在悬浮液中，经离子交换剂缩醛化，通过溶剂二氯甲烷萃取，蒸馏而得。

文献4：CN1128253，BASF公司，1996.8.7。

文献5：US6214172，BASF AG，2001.3.10：采用一种催化剂存在下从含有大约60%（重量）水的工业甲基乙二醛，经减压浓缩到水含量小于40%的甲基乙二醛和甲醇制备甲基乙二醛二甲基缩醛的方法，所形成的甲基乙二醛二甲基缩醛是在水中经共沸蒸馏得到的。

在上述现有技术中由丙酮醛（甲基乙二醛）和甲醇制备丙酮醛缩二甲醇（甲基乙二醛二甲基缩醛）的方法中，文献1采用30%的丙酮醛和甲醇，以浓硫酸为催化剂，以苯为共沸剂进行缩醛化反应，但指出产品收率低，并含有未反应的醛。

文献2采用40%甲基乙二醛以石油醚为共沸剂先进行脱水后，和甲醇以阳离子交换树脂为催化剂进行缩醛化反应。

文献3采用40%甲基乙二醛水溶液和甲醇在悬浮液中，经离子交换剂缩醛化，通过溶剂二氯甲烷萃取，蒸馏而得。

文献4、5采用在酸性离子交换剂存在下，从含有大约60%（重量）水的工业甲基乙二醛，经减压浓缩到水含量小于40%的甲基乙二醛和甲醇制备甲基乙二醛二甲基缩醛的方法中，所形成的甲基乙二醛二甲基缩醛是在水中经共沸蒸馏得到的。

上述制备方法中所形成的废液较多，对环境造成了一定污染，非树脂催化剂由于不能重复使用而合成成本高，反应物利用率较低，产物的纯度不高。

发明内容

本发明就是要提供一种减少环境的污染、提高反应物利用率以及产品纯度的丙酮醛缩二甲醇的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种制备丙酮醛缩二甲醇的方法，该方法包括以下步骤：以1,2-丙二醇为原料合成丙酮醛一水合物，在改性催化剂存在下与甲醇反应，所形成的反应液经分离催化剂回收甲醇后，经水蒸气蒸馏得到丙酮醛缩二甲醇粗品，经萃取分离，再蒸馏得到丙酮醛缩二甲醇。

 

优选地，所述丙酮醛一水合物是以1,2-丙二醇为原料，以改性电解银为催化剂进行氧化脱氢反应所形成的气态的丙酮醛在冷凝塔冷凝而得。

优选地，所述改性电解银是通过Zn²⁺、Ce⁴⁺、Pb⁴⁺、Pr³⁺、La³⁺、K⁺、ZrO₂、α-Al₂O₃、Cu⁺、SiO₂、H₃PO₄、(NH₄)H₂PO₄或AgNO₃对电解银进行改性而得。

优选地，所述改性催化剂是改性树脂催化剂或改性树脂回收催化剂，采用间歇式悬浮法反应生成。

优选地，所述改性催化剂为改性树脂催化剂，是以苯乙烯、丙烯酸或丙烯酸酯经聚合反应形成不同的具有三度空间立体网状结构的聚合物，再在其上导入苯磺酸、硫酸或羧酸化学活性基团，再以铜、铝或锌改性，造粒所得。

优选地，所述甲醇是采用工业甲醇，或者采用除去甲缩醛和醋酸甲酯低沸物后回收的甲醇。

优选地，丙酮醛一水合物与甲醇的摩尔比为1:2~1:15，反应时间4~24小时，反应温度50~100℃。

优选地，丙酮醛一水合物与甲醇的最佳摩尔比为1:8~10，最佳反应时间为14~18小时，最佳反应温度60~80℃。

优选地，所述萃取分离是采用萃取剂萃取分离的，所述萃取剂采用工业二氯甲烷或经蒸馏、水洗回收的二氯甲烷。