[發(fā)明專利]雙季戊四醇的合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910049449.6
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101531573A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王幸宜;李到
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學
• 主分類號: C07C43/13
• 分類號: C07C43/13;C07C41/09;C07C29/38;B01J23/10;C08K5/06;C09D7/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙季戊四醇的合成方法，尤其涉及以以甲醛、乙醛、季戊四醇為原料，在蒙脫土負載的稀土La、鈰Ce或堿土金屬氧化物催化劑的作用下，制備雙季戊四醇的工藝。

技術(shù)背景

雙季戊四醇的用途十分廣泛。可以用于制造高合成潤滑油和合成潤滑脂，可生物降解材料，透明光聚合材料，阻燃材料，醫(yī)藥和炸藥等等；它還可以直接用作聚乙烯、聚氯乙稀添加劑，使其獲得良好的延展性和抗老化能力；雙季戊四醇還常常用作油漆和油墨的添加劑。

目前工業(yè)上雙季的制造工藝主要有一下幾類：

由專利Jp?07165651、Jp?07165653、Jp?0776541、Jp07258139、Jp?188086、Jp?07157450所提出的以季戊四醇為原料，經(jīng)碳酰胺/碳酸酯處理，在堿性或酸性催化劑的作用下制備雙季戊四醇的工藝。

由專利WO9110633、Jp04208242、Jp?0616585提出的季戊四醇在溶劑存在的條件下，或熔融狀態(tài)下，以強酸作催化劑，合成雙季戊四醇的工藝。

專利Jp07165652提出的單季與3，3-二(羥甲基)氧雜丁環(huán)(3，3-bis(hydroxymethyl)oxetane)在酸的催化作用下生成雙季戊四醇的工藝。

專利Jp08176048提出的以甲醛、乙醛、丙稀醛為原料，在堿金屬或堿土金屬氫氧化物的催化作用下制備雙季戊四醇的工藝。

專利Jp09059199提出的多聚季戊四醇在酸的催化作用下高溫水解生成雙季戊四醇的工藝。

專利Jp09301908、Jp?09301909提出的以甲醛、乙醛、季戊四醇為原料，在堿的作用下，制備雙季戊四醇的工藝。

專利Jp09301908、Jp?09301909、提出的以甲醛、乙醛、季戊四醇為原料，在堿的作用下，制備雙季戊四醇的工藝，其雙季戊四醇的合成收率為20％。

上述的幾類工藝或者原料昂貴，或者反應(yīng)條件苛刻，需要大量的有機溶劑。而且雙季戊四醇的合成收率都較低。

專利ZL02111623.7、ZL02136076.6提出以甲醛、乙醛、季戊四醇為原料，在堿金屬氧化物的作用下，制備雙季戊四醇的工藝，其雙季戊四醇的合成收率為40％以上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種雙季戊四醇合成方法，本發(fā)明以甲醛、乙醛為原料，在蒙脫土負載的稀土La、鈰Ce氧化物催化劑的作用下進行雙季戊四醇的合成，其合成收率可提高到47％以上，同時可以得到非常重要的同系產(chǎn)品三季戊四醇，其得率25％以上，使合成工藝的原子經(jīng)濟更為合理。以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的原料昂貴，或者反應(yīng)條件苛刻，需要大量的有機溶劑，或者催化劑孔道較小，催化劑利用率低下等缺陷。

本發(fā)明所說的雙季戊四醇合成方法包括如下步驟：

(1)反應(yīng)將按兩步進行。第一步將乙醛與甲醛的混合溶液采用滴加的方式加入水和蒙脫土負載的稀土La、鈰Ce氧化物催化劑，進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為40～80℃，反應(yīng)溫度高于80℃時，乙醛自身聚合反應(yīng)生成的副產(chǎn)物增多，而且能耗增加；反應(yīng)時間為1～6h，物料的濃度不同，乙醛完全轉(zhuǎn)化所需時間也隨之改變。第一步反應(yīng)結(jié)束后濾出催化劑，再在反應(yīng)系統(tǒng)中加入強堿溶液，剩余的甲醛與以上反應(yīng)物中的醛基進行歧化反應(yīng)，最終得到雙季戊四醇，同時也得到三季戊四醇。

(2)反應(yīng)結(jié)束后，采用常規(guī)的方法，如蒸發(fā)結(jié)晶等從反應(yīng)產(chǎn)物中收集雙季戊四醇和三季戊四醇。

按照本發(fā)明，所說的催化劑由對甲醛和乙醛溶液中穩(wěn)定的載體和稀土La、鈰Ce構(gòu)成；

所說的稀土La、鈰Ce一種或一種以上，其量為催化劑總重量的5-40wt％；

所說的載體為市售的蒙脫土；

催化劑優(yōu)選的組分和重量含量為：

氧化鑭5～40wt％，氧化鈰5～40wt％，其余為載體蒙脫土。

所說的催化劑的制備采用文獻通常提及的鹽溶液浸漬法負載氧化鑭、氧化鈰。

催化劑的用量為乙醛物質(zhì)的量的0.02％～10％。低于0.02％時反應(yīng)速度的，反應(yīng)時間長，高于10％時反應(yīng)的副產(chǎn)物增加。

甲醛與乙醛的摩爾比在3.5：1～7.0：1之間變化對反應(yīng)影響不大。低于3.5：1時，反應(yīng)總轉(zhuǎn)化率降低，雙季戊四醇的合成收率降低，乙醛聚合物增多；高于7.0：1時，副產(chǎn)物季戊四醇的量增加，雙季戊四醇的合成得率降低；在本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案中，將乙醛先與甲醛總量的1/3～1混和，低于1/3時將降低雙季戊四醇的合成收率，剩余甲醛可在反應(yīng)過程中加入；