[發明專利]異佛爾酮的制備方法

無效

• 申請號: 200810021518.8
• 申請日: 2008-07-30
• 公開（公告）號: CN101333155A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 齊洪林
• 申請（專利權）人: 齊洪林
• 主分類號: C07C49/603
• 分類號: C07C49/603;C07C45/74
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所
• 代理人: 江平

技術領域

本發明涉及一種用丙酮制備異佛爾酮的方法的技術領域。

背景技術

異佛爾酮(3，5，5三甲基-2環己烯-1酮)在工業上作為優良的乙烯基樹脂溶劑，也是一種重要的合成中間體，尤其用于制備3，5-二甲苯酚。通常丙酮在堿性催化劑的作用下、在液相或氣相條件下自動縮合生成異佛爾酮，液相方法通常利用氫氧化鉀或氫氧化鈉的稀溶液作為催化劑，采用這種方法，在異佛爾酮沉淀和分離后，只有一部分催化劑可再回收利用，其余部分需要用硫酸中和成鹽，增加了生產的成本；氣相方法中的催化劑可重復利用性差，并且容易產生擴散現象，增加了制備的難度。另外，由于表面附著焦碳，降低了催化劑的使用壽命，而且會生成大量不可再循環的副產品。

專利97103407.9公開了一種制備異佛爾酮的新方法，這種方法是將丙酮和催化劑一起在高壓狀態下加熱，經過一段時間的液相或氣相反應后采用蒸餾和沉淀的方法，將異佛爾酮和副產品分離。但是這種方法反應時間長，至少需要30分鐘以上，轉換率只能達到37％。

丙酮在堿性條件下，可制備異佛爾酮，從強堿氫氧化鉀、氫氧化鈉到呈弱堿性的氧化鋁等都可以作為催化劑，催化劑堿性越強，活性越高，其反應條件會相應降低，但對反應溫度、反應時間的操控要求越高，否則會產生大量的高聚物，而影響產品的收率。使用固體堿性催化劑，其核心技術為解決固體催化劑的吸水問題。

丙酮在固體堿性催化劑條件下，進行氣固相縮合反應縮合生成異佛爾酮，其反應生成混合物中含有大量的氣態水份，催化劑長期吸水，必然會導致催化層結餅、坍塌，其有效比表面積會逐步縮小，使反應轉化率大幅降低，或由于催化床坍塌而中止反應。例如：使用固體NaOH(粒狀，直徑0.5～1mm)作催化劑，時間最長不超過72小時，反應床便因過度吸水而坍塌。其轉化率峰值出現時間約2小時，2小時后轉化率便不斷降低，8小時轉化率為峰值的40％，24小時轉化率為峰值的10％，72小時催化床完全坍塌，反應中止。若采用頻繁更換催化劑的方法進行反應，不僅成本高而且操作難度大。

因此，不能很好地解決固體堿性催化劑的吸水問題，就只能選用液相反應，現行工業化生產多選擇為液相反應來解決固體堿性催化劑吸水問題，其難度主要反應在以下兩方面：一是固體堿性催化劑必須保持一定的水份，因為堿性離子只有在水份子存在下，才能呈現活性；二是過多的水份會導致固體堿性催化劑的機械強度降低，使其不能保證固有的幾何形狀，而失去催化功能。

發明內容

本發明目的是提供一種反應時間短、節約生產成本的異佛爾酮的制備方法。

本發明技術方案是：先加熱氣化丙酮，然后將氣化后的丙酮間隙式通入裝有固體催化劑的恒溫催化床中，所述催化劑為固體強堿，反應后的產物通過減壓后分餾出異佛爾酮；所述反應溫度為205℃～260℃，反應時間1～10秒。

本發明的技術核心是：(一)保持催化床恒溫。因為丙酮縮合異佛爾酮為吸熱反應，轉化率每上升10％，反應床溫度會降低10℃左右，連續反應會導致催化床的溫度下降，通過外加熱補充反應損失的熱量，使催化床溫度恒定，一可以保證生成物的穩定性，二便于調控催化劑的水份。(二)間歇式供料，因為停止供料，反應中斷，催化床中也就沒有混合物產生，既無新的水份產生，催化劑內吸收的水份在肯定越出100℃的狀態下，很快被蒸發，使催化劑不會因過度吸水而降低機械強度，以保證催化床的穩定性，使反應不能長時間、穩定運行。

由于以上技術方案，反應時間短，催化層不發生結餅、坍塌，保障了其有效比表面積，使反應轉化率不致降低，保障了異佛爾酮合成過程的連續性。使用固體醇鈉或強堿作為反應催化劑，容易得到，且活性好，使用周期長，可連續使用3～6個月，并且不需要專門的催化劑制作設備，降低了生產成本；催化劑的廢料處理方便，只需露天風化，不會對環境產生污染。同時反應得到的產物經過減壓后的不需要沉淀，就可直接進行分餾，加快了產品的生產速度，提高了產品的生產效率。采用本發明的制備方法減少了原料的加熱反應時間，節約了生產的成本。

反應結束后，因為各生成物的分餾溫度不同，所以可以在各自不同的分餾溫度下將異佛爾酮與副產品分離，生成的副產品可回收利用。副產品主要包括：亞異丙基丙酮和基化氧、雙丙酮醇、C₁₂及C₁₅化合物、水等。本發明可以有目的地節副產品的比例，不同的工藝條件可以產生不同副產品，便于市場銷售；另，本發明在常壓下進行反應，易于安全、穩定生產，投入成本也較低。

本發明所述催化床的溫度為210±5℃。