[发明专利]制备3,3-二甲基丁醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工产品的制备技术领域，涉及一种以3，3-二甲基丁酸为原料，通过使用碱金属硼氢化物还原剂反应合成3，3-二甲基丁醇的方法。 

背景技术

3，3-二甲基丁醇是一种重要的精细化工中间体，可用于制备3，3-二甲基丁醛，而后者是合成制备新型甜味剂纽甜的必需原料。目前已被现有技术文献公开的3，3-二甲基丁醇的制备方法是先以硫酸、异丁烯和乙烯反应得到3，3-二甲基丁基硫酸酯，然后再通过水解得到3，3-二甲基丁醇，收率以异丁烯计为30％～50％(见美国专利US 7348459和中国专利 CN200810005724.X)。上述方法反应条件苛刻，3，3-二甲基丁醇收率较低，造成3，3-二甲基丁醇的制备成本较高，而且原料异丁烯和乙烯都是气体，不便运输，对许多远离石油化工的精细化工厂来说，不易得到。另外，制备过程中产生大量废酸，对环境影响较大。 

现有技术另外还曾披露过一种以3，3-二甲基丁酸甲酯氢化合成3，3-二甲基丁醇后，再在催化剂存在下通氢气氢化，进而制备得到3，3-二甲基丁醇的方法(见中国专利 CN200910112232.5)，但此方法 所用原料不易得到，催化剂为贵金属催化剂，价格昂贵，且需高压釜反应，设备要求较高，故难以获得推广实施。 

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种原材料获取方便、工艺简单、对设备要求低、收率高且经济性好的制备3，3-二甲基丁醇的方法。 

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：采用碱金属硼氢化物将3，3-二甲基丁酸还原制备成3，3-二甲基丁醇，包括以下步骤：(一)、按照3，3-二甲基丁酸∶金属氯化物盐∶碱金属硼氢化物＝1∶0.2～1.5∶0.3～2.5的摩尔量量取原料；(二)、将金属氯化物盐、碱金属硼氢化物按顺序依次加入到量值为3，3-二甲基丁酸的摩尔量的3～12倍的醇醚类有机溶剂中搅匀0.5～3小时，制成还原溶液；(三)、在所述还原溶液中滴加3，3-二甲基丁酸，在0℃～溶剂沸点温度条件下进行还原反应，反应时间2～10小时；(四)、按常规工艺对反应液进行分离期和纯化处理，获取3，3-二甲基丁醇。 

本发明技术解决方案中所述的金属氯化物盐是氯化锌、氯化锡或氯化铝等，优选氯化锌。 

本发明技术解决方案中所述的碱金属硼氢化物做为还原剂，可以是硼氢化钠或硼氢化钾等，其用量值为3，3-二甲基丁酸的摩尔量的0.3～1.5倍，优选硼氢化钾(用量值亦为3，3-二甲基丁酸的摩尔量的0.3～1.5倍)。 

本发明技术解决方案中所述的醇醚类有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、四氢呋喃或乙二醇二甲醚，优选乙二醇二甲醚。 

本发明技术解决方案中所述的对反应液进行分离期和纯化处理的工艺步骤包括：A)在反应液内加入容积量为有机溶剂容积量30％～60％的稀盐酸进行水解(所用稀盐酸的浓度为2mol/L)；B)在水解液内加入与稀盐酸容积量等量的乙醚进行萃取；C)用碱液洗涤萃取物，再用饱和盐水洗涤萃取物，洗涤后分液；D)蒸馏有机相，收集136℃～142℃馏分，得到3，3-二甲基丁醇样品。 

与现有技术相比，本发明采用廉价易得的3，3-二甲基丁酸为原料，通过简单、经济的方式制备3，3-二甲基丁醇，获得了一种收率较高(收率为50％～85％)和环境友好的合成3，3-二甲基丁醇的新方法，从而能有效降低成本，适用于工业化规模生产。 

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不局限于下述的实施例。 

实施例1 

把0.15mol氯化锌加到400ml乙二醇二甲醚溶剂中，搅拌0.5h，然后缓慢添加0.67mol硼氢化钾，继续搅拌1h，滴加0.60mol的3，3-二甲基丁酸，在60℃保温反应4h，然后加入150ml的浓度为2mol/L的稀盐酸水解，用150ml乙醚萃取后，用氢氧化钠溶液洗涤，再用饱和盐水洗，之后分液，蒸馏，收得3，3-二甲基丁醇产品0.43mol，收 率73.4％。 

实施例2 

把0.18mol氯化锌加到400ml乙二醇二甲醚溶剂中，搅拌0.5h，然后缓慢添加0.63mol硼氢化钠，继续搅拌1.5h，滴加0.60mol的3，3-二甲基丁酸，然后在70℃保温反应8h，加入160ml的浓度为2mol/L的稀盐酸水解，用160ml乙醚萃取，用氢氧化钠溶液洗涤，再用饱和盐水洗，之后分液，蒸馏，收得3，3-二甲基丁醇产品0.4mol，收率68.1％。 

实施例3 

不加热，室温添加物料，把0.22mol氯化锌加到400ml乙二醇二甲醚溶剂中，搅拌1h，然后缓慢添加0.63mol硼氢化钾，继续搅拌2h，滴加0.60mol的3，3-二甲基丁酸，在回流下反应6h，加入200ml的浓度为2mol/L的稀盐酸水解，用200ml乙醚萃取后，用氢氧化钠溶液洗涤，再用饱和盐水洗，之后分液，蒸馏，收得3，3-二甲基丁醇产品0.47mol，收率79.2％。