[发明专利]一种2-硝基-2-甲基-1-丙醇晶体的制备方法

说明书

本发明提供了一种2‑硝基‑2‑甲基‑1‑丙醇晶体的制备方法，所述方法通过采用2‑硝基丙烷与多聚甲醛的反应来制取2‑硝基‑2‑甲基‑1‑丙醇，并通过采用酸性固体催化剂来除去残留的甲醛，以及采用环己烷二次纯化产物，从而获得了2‑硝基‑2‑甲基‑1‑丙醇晶体，其纯度高达99.8％‑99.99％且甲醛残留量为5‑200ppm。此外根据本发明的方法的基于2‑硝基丙烷的反应转化率可达98％至99.7％，二次纯化后的最终收率为90％至97％。

技术领域

本发明涉及2-硝基-2-甲基-1-丙醇的合成，具体涉及一种2-硝基-2-甲基-1-丙醇晶体的制备方法，所述方法可以较高的最终收率来制备高纯度的产品。

背景技术

2-硝基-2-甲基-1-丙醇(NMP)是一种重要有机合成原料。美国安格斯公司的多功能添加剂AMP-95(2-氨基-2-甲基-1-丙醇的95％水溶液)就是以2-硝基-2-甲基-1-丙醇为原料，经过催化加氢还原而制得。根据现有方法，NMP是由2-硝基丙烷(2-NP)与甲醛在碱性催化剂的作用下经过缩合反应制得的。然而，存在的问题是，在NMP的合成过程中收率较低(97％)，并且会有少量的盐和大量未完全反应的甲醛残留在NMP中，影响产品质量。

美国专利申请US 4241226A公开了在氢氧化钠或三乙胺为催化剂的条件下通过甲醛溶液或多聚甲醛与2-硝基丙烷(2-NP)缩合生成NMP，然后再通过冷浴结晶得到NMP晶体。但是该专利NMP收率低于96％，并且未就产品中甲醛残留量进行描述，也没有描述残留甲醛去除的方法。

美国专利申请US 3655781A公开了针对甲醛残留采用双氧水氧化的方法进行处理，其中双氧水的用量为甲醛摩尔量的0.5-2.0倍，优选为0.7-1.0倍。但是在实际过程中仍然会有高达约2000ppm的甲醛残留于最终产品之中。该专利申请还描述了一种采用C6-C8的脂肪烷烃进行晶体化处理的方法，但是在处理后晶体的晶形并不理想。

中国专利申请CN 103649338A公开了采用C1-C8烷基或C3-C12环烷基羟胺与活性烯烃的组合物可以高效地去除水性体系中过量的甲醛，去除率可达99％。然而，虽然此方法在去除甲醛的方面有效，但是可能会引入大量的其他杂质而影响产品的质量。

中国专利申请CN 104262160A公开了一种由多聚甲醛的醇溶液与2-NP反应制备NMP的方法。其过程为先在碱性条件下将多聚甲醛溶于醇中形成甲醛的醇溶液，之后进行反应的同时部分碱还可以起到催化甲醛与2-NP的缩合反应的效果，反应结束后加酸将pH值调节为3-5，过滤，滤液减压蒸馏得到NMP晶体。但是该专利中并没有公开产品中残留的盐和甲醛的处理方法。

发明内容

[技术问题]

本发明的目的在于克服上述技术问题，因而提供了一种2-硝基-2-甲基-1-丙醇晶体的制备方法，所述方法可以较高的最终收率来制备高纯度的产品

针对上述的现有技术中的问题，本发明的发明人经过仔细研究，发现通过改变反应物的投料顺序，采用酸性固体催化剂来除去残留的甲醛，以及采用环己烷二次纯化产物，获得了2-硝基-2-甲基-1-丙醇晶体，其纯度高达99.8％-99.99％，并且根据本发明的方法的基于2-硝基丙烷的反应转化率可达98％至99.7％，二次纯化后的最终收率为90％至97％，从而完成了本发明。

[技术方案]

根据本发明的一个示例性实施方式，提供了一种2-硝基-2-甲基-1-丙醇晶体的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将2-硝基丙烷、甲醇和碱加入到反应釜内，加热升温至40℃至80℃，其中，2-硝基丙烷、甲醇和碱的质量比为1:0-0.05:0.001-0.02；

(2)在1-3小时内将多聚甲醛加入到步骤(1)所述的溶液内，其中，所述多聚甲醛的添加量为2-硝基丙烷的摩尔量的1-1.2倍，以及所述多聚甲醛的甲醛含量为90％至98％；