[发明专利]一种1，1-二乙氧基丙烷的制备方法

说明书

本发明公开了一种1,1‑二乙氧基丙烷的制备方法。本发明采用乙醇和丙醛在汽化条件下与固体酸催化剂接触反应，并带出生成水；1,1‑二乙氧基丙烷粗产品从精馏塔底侧线出料，精馏得到纯度大于98%的1,1‑二乙氧基丙烷，未反应完全的原料乙醇和丙醛从精馏塔顶流出，脱水后循环套用。本发明在较高的温度下进行，解决了低温下反应时间长的问题，并且单次转化率比较高，得到的粗产品中1,1‑二乙氧基丙烷含量为50~80%，粗品通过精馏可得99%以上的1,1‑二乙氧基丙烷，最高收率可达97%，方便连续进料和进行管道化连续反应。

技术领域

本发明涉及有机合成领域中化学品的连续合成方法，具体地说是一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法。

背景技术

1,1-二乙氧基丙烷是一种重要的有机物，可以通过裂解来制备1-乙氧基丙烯，而1-乙氧基丙烯可以作为原料来合成β-胡萝卜素。1,1-二乙氧基丙烷还可以作为中间体来制备一种噻虫啉药物。噻虫啉是一种高效、低毒、广谱的新烟碱类杀虫剂，其具有以下优点：①对人畜具有很高的安全性，药剂没有臭味和刺激性；②有效成分的蒸气压低，不会污染空气，并且半衰期短，残质进入土壤和河流后也可以快速分解对环境造成影响很小；③对水生生物的毒性也很低，通常情况下对水生生物基本上没有影响。因此该类杀虫剂的合成工艺研究成为当今研究热点之一。

中国专利CN105439825A和CN106397141A公布的合成1,1-二乙氧基丙烷方法，都是以乙醇和1-溴丙胺为原料，氯化亚铜作为催化剂来合成1,1-二乙氧基丙烷。这种合成1,1-二乙氧基丙烷方法原料成本高，而且后处理用到多种有机试剂，不绿色环保，并且后处理比较繁琐。

CN101597215A中用对甲苯磺酸作为催化剂，大量的无水硫酸钠作为吸水剂合成1,1-二乙氧基丙烷。对甲苯磺酸为均相催化剂很难回收再利用，大量吸水剂的使用使后续处理繁琐复杂，难于大规模生产。

Cataldo等报道的以钯铂羟基络合物催化剂催化乙醇和丙醛缩合制备1,1-二乙氧基丙烷，25℃下反应3h丙醛转化率只有60%，反应24h丙醛转化率提高到91%。反应延长了21h，丙醛的转化率只提高了30%，这是因为反应过程中产生的水没有及时被分离，阻碍了反应的进行。用贵金属钯铂作为催化剂成本较高。

传统的合成1,1-二乙氧基丙烷方法：在低温下，乙醇和丙醛在氯化钙等吸水剂作用下缩合生成1,1-二乙氧基丙烷。这种方法在低温下进行，反应慢，反应时间长，不能连续生产效率低；并且采用大量氯化钙等吸收剂除水，操作强度大，后处理麻烦，环保压力大。

发明内容

本发明的目的是克服以上工艺存在的缺点，提供一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法，其在较高温度下通过乙醇和丙醛直接缩合来得到较大浓度的1,1-二乙氧基丙烷，同时，乙醇和/或丙醛可以和水共沸，从而可带出反应生成水，用膜分离除去水，乙醇和/或丙醛循环套用，方便连续进料和进行管道化连续反应。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法，其采用乙醇和丙醛在汽化条件下与固体酸催化剂接触反应，并带出生成水；1,1-二乙氧基丙烷粗产品从精馏塔底侧线出料，精馏得到纯度大于98%的1,1-二乙氧基丙烷，未反应完全的原料乙醇和丙醛从精馏塔顶流出，脱水后循环套用。

本发明的丙醛和乙醇汽化后接触固体酸催化剂进行缩合反应。采用这种方法增大了乙醇和丙醛的比例，大大提高了丙醛的单次转化率；并且反应在较高温度下快速进行，解决了在低温下反应时间长的问题。

本发明反应产生的产物1,1-二乙氧基丙烷在精馏塔中和水迅速分离，水与乙醇或甲醛共沸，从塔顶采出；1,1-二乙氧基丙烷和少量的乙醇从塔底侧线采出，避免了1,1-二乙氧基丙烷和水在较高温度下水解生成乙醇和丙醛，大大提升了生产效率。