[发明专利]一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法

权利要求书

1.一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

将异丁烯、甲醛水溶液与金属掺杂二氧化铈催化剂混合，放入耐压容器密闭，搅拌反应，经普林斯(Prins)缩合和水解反应，于60 ~ 110℃反应2 ~ 4 h，制备3-甲基-1,3-丁二醇；

所述金属掺杂二氧化铈为Nb、Bi中的一种或两种以上金属掺杂CeO₂；

催化剂金属掺杂二氧化铈用共沉淀法制备：将铈的可溶盐与掺杂的金属的可溶盐按摩尔比M/Ce = 1/99 ~ 1/2溶于溶剂中，得到两种或几种金属离子浓度之和为1 ~ 0.05 mol/L的溶液，M = Nb、Bi，然后在搅拌条件下，向其中滴加沉淀剂，沉淀反应温度为25 ~ 85℃，沉淀剂与两种或几种金属离子摩尔数之和的摩尔比为10:1 ~ 3:1，然后静置、分离、用水和乙醇洗涤、干燥，然后在300 ~ 800℃下焙烧2 ~ 8 h，得金属掺杂二氧化铈催化剂；铈盐选自硝酸铈、氟化铈、氯化铈、乙酸铈、硫酸铈、草酸铈、碳酸铈；

掺杂金属的盐选自金属硝酸盐，金属卤盐，金属醋酸盐，金属草酸盐，金属碳酸盐。

2.按照权利要求1所述的一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

反应结束后，对反应液进行离心，分离出催化剂。

3.按照权利要求1所述的一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

异丁烯的加入量占异丁烯与甲醛水溶液质量之和的10 wt% ~ 60 wt%；

所述甲醛水溶液的质量浓度为2 wt% ~ 38 wt%；

所述催化剂用量为：0.01g•(mmol HCHO)^-1 ~ 0.5g•(mmol HCHO)^-1。

4.按照权利要求1所述的一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

异丁烯的加入量占异丁烯与甲醛水溶液质量之和的10 wt% ~ 30 wt%；

所述甲醛水溶液的质量浓度为2 wt% ~ 19 wt%；

所述催化剂用量为：0.01g•(mmol HCHO)^-1 ~ 0.3g•(mmol HCHO)^-1。

5.按照权利要求1所述的一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

异丁烯的加入量占异丁烯与甲醛水溶液质量之和的10 wt% ~ 15 wt%；

所述甲醛水溶液的质量浓度为2 wt% ~ 10 wt%；

所述催化剂用量为：0.01g•(mmol HCHO)^-1 ~ 0.1g•(mmol HCHO)^-1。

6.按照权利要求1所述的一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

溶剂为水、乙醇或甲醇；沉淀剂为10-38wt%氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或尿素；

铈盐与掺杂的金属盐的摩尔比为M/Ce = 1/49 ~ 1/2；

上述两种或几种金属离子浓度之和为0.5 ~ 0.05 mol/L;

沉淀剂与两种或几种金属离子摩尔数之和的摩尔比为10:1 ~ 5:1；

沉淀温度为25 ~ 65℃，焙烧温度为400 ~ 700℃，焙烧时间为 3 ~ 7 h。

7.按照权利要求1或6所述的一种制备3-甲基-1,3-丁二醇的方法，其特征在于：

铈盐与掺杂的金属盐的摩尔比为M/Ce = 1/19 ~ 1/2；

上述两种或几种金属离子浓度之和为0.1 ~ 0.05 mol/L;

沉淀剂与两种或几种金属离子摩尔数之和的摩尔比为10:1 ~ 7:1；

沉淀温度为25 ~ 45℃，焙烧温度为500 ~ 600℃，焙烧时间为 4 ~ 6 h。