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1、(10)授权公告号 CN 101921179 B (45)授权公告日 2013.03.27 CN 101921179 B *CN101921179B* (21)申请号 201010255481.2 (22)申请日 2010.08.11 C07C 43/11(2006.01) C07C 41/16(2006.01) (73)专利权人 安徽立兴化工有限公司 地址 245300 安徽省宣城市绩溪县城南郊外 三元 (72)发明人 汪德林 王培坤 黄绪民 程宏田 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 CN 1775355 A,2006.05.24, 实施例。
2、 1-4. JP 特开 2002-273327 A,2002.09.24, 说明 书第 13-16 段 . CN 1634851 A,2005.07.06, 实施例 1-3. 朱新宝等 . 乙二醇二丁醚合成工艺研究 . 化 学与黏合 .2005, 第 27 卷 ( 第 5 期 ), 第 284 页 . (54) 发明名称 二丙二醇甲丙醚的制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种合成二丙二醇甲丙醚的方 法, 具体步骤为 : 将无机碱溶解在二丙二醇单甲 醚中, 在温度为 60 90加入氯丙烷或溴丙烷, 加入完毕在 60 120反应 2 10h。反应结束 后静置分层, 得到上层有机物中加入浓度为 。
3、1 30的无机盐水溶液萃取出未反应的二丙二醇单 甲醚, 对上层粗产物进行减压蒸馏, 得到纯度在 99以上的二丙二醇甲丙醚同分异构体。本发明 生产工艺简单, 反应时间, 生产成本低 ; 产物纯度 高。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 赵雅飞 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 1/1 页 2 1. 一种二丙二醇甲丙醚的制备方法, 其特征在于包括以下步骤 : (1)室温下, 将无机碱按比例加入到二丙二醇单甲醚中, 升温到5060搅拌溶解, 搅 拌时间 1 2h,。
4、 碱和二丙二醇单甲醚的摩尔比例为 (1 3) 1 ; (2) 将卤代正丙烷按比例加入到步骤 (1) 搅拌均匀的碱和二丙二醇单甲醚混合物中搅 拌反应, 卤代正丙烷和二丙二醇单甲醚的摩尔比为 (1 2) 1, 反应温度为 60 120, 反应时间 2 10h ; (3) 将步骤 (2) 反应结束后的反应液静置, 分层, 得到上层有机混合物, 主要含有产物 二丙二醇甲丙醚和一定量的未反应的原料二丙二醇单甲醚 ; (4) 向步骤 (3) 得到上层有机混合物中加入一种极性萃取剂进行萃取, 上层萃取液里 溶有粗产物二丙二醇甲丙醚, 下层萃取液里溶有二丙二醇单甲醚, 分出下层萃取液, 萃取剂 与有机混合物重。
5、量比为 (0.3 2) 1, 萃取次数为 1 4 次, 萃取温度为室温 50 ; (5) 将步骤 (4) 萃取得到的上层溶有粗产物二丙二醇甲丙醚萃取液, 进行减压蒸馏, 可 得高纯度二丙二醇甲丙醚同分异构体 ; 步骤 (1) 所述的无机碱选自氢氧化钠、 氢氧化钾、 碳酸钾中的一种 ; 所述的卤代正丙 烷选自氯丙烷、 溴丙烷、 碘丙烷中的一种 ; 步骤 (4) 所述的极性萃取剂为一定浓度的无机盐 水溶液, 其中的无机盐选自氯化钠、 硫酸钠、 氯化钾、 硫酸钾、 溴化钠、 溴化钾、 碳酸钠中的一 种, 无机盐水溶液的浓度为 1 30。 权 利 要 求 书 CN 101921179 B 2 1/4 。
6、页 3 二丙二醇甲丙醚的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及的一种二丙二醇双醚的制备方法。 具体涉及到一种二丙二醇甲丙醚的 制备方法。 背景技术 0002 丙二醇醚是一种重要的有机溶剂, 主要品种为丙二醇单甲醚、 丙二醇单乙醚、 丙二 醇单丁醚、 二丙二醇单甲醚、 二丙二醇单乙醚、 二丙二醇单丁醚、 丙二醇二甲醚, 丙二醇二乙 醚, 丙二醇二丁醚, 二丙二醇二甲醚, 二丙二醇二乙醚, 二丙二醇二丁醚, 丙二醇甲乙醚, 丙 二醇甲丙醚, 丙二醇甲丁醚, 二丙二醇甲乙醚, 二丙二醇甲丙醚, 二丙二醇甲丁醚等, 丙二醇 醚类溶剂的毒性很低, 因此被用于替代有较高毒性的乙二醇醚类溶剂, 其应用领域。
7、和范围 正在不断扩大。 0003 丙二醇单醚可以用相应的低碳醇 ( 甲醇、 乙醇、 丁醇等 ) 在酸或碱催化下同环氧 丙烷反应得到, 相关的方法已有详细的报导 ( 如 : CN101550069, 丙二醇单甲醚的合成方法 ; CN101190878, 丙二醇醚的制备方法 ; CN1775355, 一种合成丙二醇醚有机固体碱催化剂及制 法和应用 ), 这种单醚中还有一个活性端羟基, 会参与许多反应, 限制了它的使用范围。有 一些专利报导将这个活性端羟基同醋酸、 醋酸酐等反应转化为酯 如 : CN1699327, 合成丙 二醇甲醚醋酸酯 (PMA) 的工艺 ; CN1634851, 丙二醇甲醚丙酸。
8、酯清洁生产方法 , 但是所产 生的醋酸酯中的酯基仍然有较高的化学活性, 同酸、 碱、 水、 醇等会发生水解或酯交换等反 应。朱新宝等报导了一种丙二醇二甲醚的合成方法, 用丙二醇甲醚、 碱和烷基化剂为原料, 在 40 90的反应温度中进行反应制得丙二醇二甲醚产品, 碱是氢氧化钠、 甲醇钠、 氢氧 化钾或甲醇钾, 烷基化剂是氯甲烷、 硫酸二甲酯或碳酸二甲酯 (CN1554632, 丙二醇二甲醚的 合成方法)。 丙二醇二甲醚的沸点较低, 闪点低, 有些场合不能使用, 而二丙二醇双醚的沸点 相对较高, 闪点也高, 在一些场合 ( 如干洗剂、 电子器件清洗等 ) 可以使用。二丙二醇双醚 具有如下的结构式。
9、 : 0004 0005 其中 R1 和 R2 分别为 CH3, C2H5, n-C3H7, i-C3H7, n-C4H9, i-C4H9, t-C4H9 等, n+m 2。可通过 R1(OCH2CHMe)n(OCHMeCH2)mOH 同 XR2(X Cl, Br 等 ) 在碱性条件下缩合反 应制得。当 R1为 CH3, R2为 n-C3H7时, 得到的为二丙二醇甲丙醚, 结构式为 : 0006 0007 原料为二丙二醇单醚的各种异构体, 其中的羟基大部分为仲醇, 反应活性相对较 差, 使得这个反应的转化率不是非常高, 通常反应液中还含有一定比例的原料二丙二醇单 说 明 书 CN 101921。
10、179 B 3 2/4 页 4 醚, 其沸点同产物二丙二醇甲丙醚的沸点相近, 不易分离, 市场上现有的二丙二醇甲丙醚产 品的纯度较低, 需要通过合适的方法加以改进。 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种工艺简单, 产品纯度高的合成二丙二醇甲丙醚的方法, 得到的二丙二醇甲丙醚具有如下的结构式 : 0009 0010 其中 n+m 2, 即产物是四种二丙二醇甲丙醚的同分异构体。 0011 二丙二醇甲丙醚的合成路线主要有两条, 一种为二丙二醇单甲醚与卤代正丙烷反 应, 另一条路线为二丙二醇单丙醚同卤代甲烷或硫酸二甲酯反应得到。这两种方法得到的 产物都为四种二丙二醇甲丙醚的同分异构体, 但是比例。
11、有所不同, 同时第二种方法的生产 成本相对较低。 由于某些特殊应用对产品的要求, 我们采用的是第一种合成方法, 即通过二 丙二醇单甲醚与卤代正丙烷反应来制备。 0012 为达到上述目的本发明采用如下技术方案 : 0013 一种二丙二醇甲丙醚的制备方法, 其特征在于包括以下步骤 : 0014 (1) 室温下, 将无机碱按比例加入到二丙二醇单甲醚中, 升温到 50 60搅拌溶 解, 搅拌时间 1 2h, 碱和二丙二醇单甲醚的摩尔比例为 (1 3) 1 ; 0015 (2) 将卤代正丙烷按比例加入到步骤 (1) 搅拌均匀的碱和二丙二醇单甲醚混合物 中搅拌反应, 卤代正丙烷和二丙二醇单甲醚的摩尔比为 。
12、(1 2) 1, , 反应温度为 60 120, 反应时间 2 10h ; 0016 (3) 将步骤 (2) 反应结束后的反应液静置, 分层, 得到上层有机混合物, 主要含有 产物二丙二醇甲丙醚和一定量的未反应的原料二丙二醇单甲醚 ; 0017 (4) 向步骤 (3) 得到上层有机混合物中加入一种极性萃取剂进行萃取, 上层萃取 液里溶有粗产物二丙二醇甲丙醚, 下层萃取液里溶有二丙二醇单甲醚, 分出下层萃取液, 萃 取剂与有机混合物重量比为(0.32)1, 萃取次数为14次, 萃取温度为室温50; 0018 (5) 将步骤 (4) 萃取得到的上层溶有粗产物二丙二醇甲丙醚萃取液, 进行减压蒸 馏,。
13、 可得高纯度二丙二醇甲丙醚同分异构体。 0019 所述的二丙二醇甲丙醚的制备方法, 其特征在于 : 步骤 (1) 所述的无机碱选自氢 氧化钠、 氢氧化钾、 碳酸钾中的一种 ; 所述的卤代正丙烷选自氯丙烷、 溴丙烷、 碘丙烷中的一 种 ; 步骤 (4) 所述的极性萃取剂为一定浓度的无机盐水溶液, 其中的无机盐选自氯化钠、 硫 酸钠、 氯化钾、 硫酸钾、 溴化钠、 溴化钾、 碳酸钠中的一种或多种混合, 无机盐水溶液的浓度 为 0 30。 0020 本发明的优点在于 : 用萃取剂萃取分离掉反应液中未反应的原料, 得到纯度很高 二丙二醇甲丙醚产品。生产操作简单, 可以适当缩短前面的反应时间, 降低生产。
14、成本。 0021 需要说明的是, 在具体实施例中, 萃取剂中无机盐只给出了氯化钠和硫酸钠的例 子, 但是这并不妨碍本发明对将其它惰性无机盐如氯化钾、 硫酸钾、 溴化钠、 溴化钾、 碳酸钠 或它们的两种及多种的混合物等用于本发明的保护。 说 明 书 CN 101921179 B 4 3/4 页 5 附图说明 0022 图 1 : 实施例 1 反应液的气相色谱图。 0023 图中, 出峰时间 3.273s 为氯丙烷, 5.553s、 5.601s 和 5.739s 为原料二丙二醇单甲 醚, 7.564s、 7.783s、 7.828s 和 8.011s 为产物二丙二醇甲丙醚。 0024 图 2 :。
15、 实施例 1 反应液萃取后的气相色谱图。 0025 图中, 出峰时间 3.861s 为氯丙烷, 6.290s、 6.336s 和 6.493s 为原料二丙二醇单甲 醚, 8.334s、 8.567s、 8.610s 和 8.787s 为产物二丙二醇甲丙醚。 0026 图 3 : 实施例 1 反应液经萃取再蒸馏后产物的气相色谱图。 0027 图中, 出峰时间 5.557s 和 5.706 为残余原料二丙二醇单甲醚, 7.543s、 7.781s、 7.827s 和 8.001s 为产物二丙二醇甲丙醚。 0028 图 4 : 比较例 1 反应液直接蒸馏得到的产物的气相色谱图。 0029 图中, 出。
16、峰时间 5.553s、 5.599s 和 5.741s 为残余原料二丙二醇单甲醚, 7.576s、 7.825s、 7.870s 和 8.027s 为产物二丙二醇甲丙醚。 具体实施方案 0030 实施例 1 0031 将 148 份二丙二醇单甲醚加入到 500ml 四颈瓶中, 加入 60 份氢氧化钠, 升温至 50并搅拌 30min, 然后升温到 60-80之间, 从滴液漏斗中滴加氯丙烷 100 份, 约 2h 滴 完, 滴完后升温到 80-100之间反应 6h, 然后降温到 40以下, 过滤掉盐, 得到上层有机物 180.7g, 经气相色谱分析 ( 见附图 1), 其中二丙二醇甲丙醚含量为 。
17、84.26, 未反应的原料 二丙二醇甲丙醚含量为 12.53, 氯丙烷为 1.44。 0032 产物倒入500ml分液漏斗中。 加入萃取剂(5氯化钠水溶液)100份, 充分振荡后 静置分层 2h, 分出下层水层, 得到上层初品, 经气相色谱分析 ( 见附图 2), 其中二丙二醇甲 丙醚含量为 1.83, 二丙二醇甲丙醚含量为 95.29, 氯丙烷为 1.77。 0033 将萃取后的初品精馏, 先分离出氯丙烷, 然后收集二丙二醇甲丙醚, 得到产物 150.1g, 气相色谱分析(见附图3)发现二丙二醇甲丙醚含量为99.80, 二丙二醇单甲醚残 留量为 0.12。 0034 比较例 1 0035 反。
18、应过程同实施例 1, 得到的反应液不加 5氯化钠水溶液萃取, 直接进行精馏, 得到产物 156.4g, 气相色谱分析 ( 见附图 4) 发现二丙二醇甲丙醚含量为 93.81, 二丙二 醇单甲醚残留量为 4.35。 0036 实施例 2 0037 将实施例 1 中的氯丙烷 100 份改为溴丙烷 150 份, 将萃取剂改为 50 份, 其余同将 实施例 1, 得到二丙二醇甲丙醚 162.5g, 含量为 99.7。 0038 实施例 3 0039 将实施例1中的60份氢氧化钠改为100份碳酸钾, 其余同将实施例1, 得到二丙二 醇甲丙醚 149.7g, 含量为 99.3。 0040 实施例 4 说 。
19、明 书 CN 101921179 B 5 4/4 页 6 0041 反应过程同实施例 3, 得到的上层反应液用 100 份萃取剂 (5氯化钠水溶液 ) 萃 取后, 然后加入萃取剂 (20氯化钠水溶液 )50 份再萃取一次, 将得到的上层有机物精馏, 得到产物 143.9g, 气相色谱分析发现二丙二醇甲丙醚含量为 99.9。 0042 实施例 5 0043 将 148 份二丙二醇单甲醚加入到 500ml 四颈瓶中, 加入 90 份氢氧化钾, 升温 50 并搅拌 30min, 然后升温到 60-70之间, 从滴液漏斗中滴加氯丙烷 100 份, 约 2h 滴完, 滴完 后升温到 80-90之间反应 。
20、5h, 然后降温到 40以下, 过滤掉盐, 得到上层有机物 182.4g。 将其倒入 500ml 分液漏斗中。加入萃取剂 (2硫酸钠水溶液 )80 份, 充分振荡后静置分层 2h, 分出下层水层, 得到上层萃取液精馏, 收集到二丙二醇甲丙醚产物 164.3g, 气相色谱分 析发现二丙二醇甲丙醚含量为 99.6。 说 明 书 CN 101921179 B 6 1/4 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 101921179 B 7 2/4 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 101921179 B 8 3/4 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 101921179 B 9 4/4 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 101921179 B 10 。