[发明专利]一种3,4-二羟基-2,5-己二酮的连续制备方法

说明书

本发明公开了一种3，4‑二羟基‑2，5‑己二酮的连续制备方法，包括：将反应原料通过计量泵输送入填充有锌粉的具有夹套的至少一固定床反应器中进行反应，接着使从固定床反应器中的流出的反应液进入反应液储罐，然后进入后续的提取过程。本发明建立了一种连续制备3，4‑二羟基‑2，5‑己二酮的工艺方法，可用于替代原有间歇釜式反应工艺，本发明较间歇式反应技术具有高效性，稳定性和可控性等优点，进一步利用多固定床串联技术，使得3，4‑二羟基‑2，5‑己二酮的制备效率得到更有效的提高，且具有更好的可控性、安全性和反应的转化率，有效地抑制副反应的发生，减少了三废的生成量。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3,4-二羟基-2,5-己二酮的连续制备方法。

背景技术

近年来，由于连续反应技术较传统的釜式反应技术具有更强的传质传热性能和更简便的反应过程可监控性，使其在有机合成领域有了广泛的应用。此项新技术同样可以融合多步操作成为一个简单的线性过程，因此可以大大缩短由研究到生产、应用的时间。2016年，Christophe Len小组发表了首篇利用连续流反应技术进行Pinacol偶联反应的报道。以此为启发，科研人员发展了利用固定床反应设备，以丙酮醛为原料，进行Pinacol偶联反应，连续制备3,4-二羟基-2,5-己二酮的方法。

3,4-二羟基-2,5-己二酮是制备4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(香料呋喃酮)的中间体。现有技术中，3,4-二羟基-2,5-己二酮的合成方法有：(1)以丙酮醛为原料，利用自身Pinacol偶联反应制备3,4-二羟基-2,5-己二酮；(2)以丙酮醛和羟基丙酮为原料，利用交叉Aldol偶联反应制备3,4-二羟基-2,5-己二酮；(3)以2,5-二甲基呋喃为原料，利用四氧化锇参与的氧化反应制备3,4-二羟基-2,5-己二酮；(4)以酒石酸为原料，经多步反应制备3,4-二羟基-2,5-己二酮等。其中以丙酮醛为原料，利用自身Pinacol偶联反应的合成路线是当今工业生产3,4-二羟基-2,5-己二酮的主要方法。到目前为止，以丙酮醛为原料制备3,4-二羟基-2,5-己二酮的方式还是以间歇釜式反应为主，还未有使用连续流反应技术制备此化合物的报道出现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种3,4-二羟基-2,5-己二酮的连续制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种3,4-二羟基-2,5-己二酮的连续制备方法，包括：将反应原料通过计量泵输送入填充有锌粉的具有夹套的至少一固定床反应器中进行反应，接着使从固定床反应器中的流出的反应液进入反应液储罐，然后进入后续的提取过程；上述反应原料为浓度为20-50wt％的丙酮醛水溶液和醋酸，丙酮醛和醋酸的摩尔比为1:1-10；

其中，通过流速控制，使反应原料在固定床反应器中的反应的停留时间为1-60min，在夹套中通入冷媒使固定床反应器中的反应温度保持在0-50℃，通过气相、气质连用，液相或液质连用检测从固定床反应器中流出的反应液中各组分的含量。

在本发明的一个优选实施方案中，所述丙酮醛水溶液和醋酸的流速均为1-10mL/min，所述丙酮醛水溶液和醋酸经静态混合器混合后进入所述固定床反应器中进行反应。

在本发明的一个优选实施方案中，所述丙酮醛水溶液和醋酸经混合后，以1-10mL/min的流速进入所述固定床反应器中进行反应。

在本发明的一个优选实施方案中，所述固定床反应器的数目至少为三，其中至少二固定床反应器串联反应，其余作为备用，具体反应过程为：当反应液中的丙酮醛的残余量高于设定值时，隔离上述至少二固定床反应器中位于最上游的固定床反应器，使作为备用的固定床反应器之一串联于上述至少二固定床反应器中位于最下游的固定床反应器的下游，并对上述至少二固定床反应器中位于最上游的固定床反应器中的锌粉进行更换作业，并使其作为备用之一；当反应液中丙酮醛的参与量再次高于设定值时，循环重复上述反应过程。