[发明专利]1,3-二羟基丙酮的制备方法

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，公开了1,3‑二羟基丙酮的制备方法，所述1,3‑二羟基丙酮的制备方法，包括以下步骤：(1)在催化剂存在的条件下，将甘油和卤代试剂进行接触反应，制备得到1,3‑二氯‑2‑丙醇；(2)将1,3‑二氯‑2‑丙醇进行氧化脱氢反应，得到中间产物1,3‑二氯‑2丙酮；(3)将1,3‑二氯‑2丙酮与碱性物质在含水介质中接触进行水解反应，得到1,3‑二羟基丙酮，其中，所述水解反应的温度为25～60℃。本发明提供的1,3‑二羟基丙酮的制备方法，甘油的转化率和1,3‑二羟基丙酮的产率都较高，且此法采用氧化锆作催化剂，效率高、成本低等，具有工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及1,3-二羟基丙酮的制备方法。

背景技术

1,3-二羟基丙酮(dihydroxyacetone，简称DHA)是最简单的酮糖，它易溶于水、乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂。DHA是一种重要的化工原料，广泛应用于精细化工、食品、化妆品和水质净化等行业；同时，DHA也重要的有机合成中间体，可用于羟醛缩合制取多种手性化合物、还原制备具有光学活性的仲醇、经Diels-Alder加成制备糖类化合物或经进一步反应用于该类加成反应、与卡宾发生插入反应、与2,2-二烷氧基环丙烷衍生物作用制备内酯等。

目前，1,3-二羟基丙酮主要通过微生物发酵法和甘油直接催化氧化法制备。微生物发酵法是使用醋酸杆菌将甘油发酵转化生成DHA的方法。由于菌种对生存条件要求苛刻，其在储运过程中易丧失活性；而底物和产物在菌体细胞周围的高浓度积累则会延长发酵周期(300-400小时)并降低产率。因此，微生物发酵法的成本较高。甘油直接催化氧化法是在催化剂和氧化剂的共同作用下，通过一步反应将甘油转化为二羟基丙酮的方法。HiroshiKimura等在以Pt/C、Pt-Bi/C和Pt-Bi-Ce/C为催化剂，最高可使70％的甘油发生转化，但DHA的选择性过低(Appl.Catal.,A,1993,96,217-228.)。CN 102432445 A则公开了一种利用双氧水选择性氧化甘油制备DHA的方法，但该方法中DHA的选择性仍较低，仅达到24.2～85.7％。

综合以上分析，现有的DHA制备工艺仍有改进空间，需进一步提高甘油的有效利用率、降低DHA的生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种1,3-二羟基丙酮的制备方法，该制备方法的合成周期短、效率高、成本低。

为了实现上述目的，本发明提供一种1,3-二羟基丙酮的制备方法，包括以下步骤：

(1)在催化剂存在的条件下，将甘油和卤代试剂进行接触反应，制备得到1,3-二氯-2-丙醇；

(2)将1,3-二氯-2-丙醇进行氧化脱氢反应，得到中间产物1,3-二氯-2丙酮；

(3)将1,3-二氯-2丙酮与碱性物质在含水介质中接触进行水解反应，得到1,3-二羟基丙酮，其中，所述水解反应的温度为25～60℃。

通过上述技术方案，本发明提供了一种1,3-二羟基丙酮的制备方法，采用甘油为原料，甘油经催化卤代、氧化脱氢和水解反应制备得到1,3-二羟基丙酮。本发明中甘油的转化率以及1,3-二羟基丙酮的产率都较高，且此法采用氧化锆作催化剂，效率高、成本低，具有工业应用前景。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中甘油的质谱图；

图2是本发明中甘油的核磁共振¹³C谱；