[發明專利]一種制備α-異佛爾酮的方法

有效

• 申請號: 201310622736.8
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN103664560A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 許鵬飛;張磊;梁立新;胡秀琴;李曉明;毛志紅;張義新
• 申請（專利權）人: 蘭州大學;甘肅銀光聚銀化工有限公司
• 主分類號: C07C49/603
• 分類號: C07C49/603;C07C45/67
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 高松

技術領域

本發明涉及一種制備α-異佛爾酮的方法。

背景技術

α-異佛爾酮的用途十分廣泛，它是塑料、粘合劑、醫藥、香料、環氧樹脂固化劑、油漆涂料的原料。α-異佛爾酮的合成主要是采用液相縮合法，由丙酮用堿催化縮合得到，現有方法主要有以下幾種：

1944年，S.A.Ballard報道采用20%NaOH做催化劑，于150℃反應3小時，丙酮轉化率為17%，α-異佛爾酮選擇性為39%，1946年，Ballard研究了不同催化劑濃度、反應時間和投料速度等條件對丙酮轉化率和α-異佛爾酮選擇性的影響，得到最優條件為170℃時丙酮在28%KOH水溶液下反應40min，原料轉化率21.0%，α-異佛爾酮選擇性達到47.7%。?

1947年，Royal?Dutch?Shell公司的Fife報道了用25%NaOH為催化劑，與90%丙酮水溶液在170℃反應37分鐘，丙酮轉化率為13.6%，α-異佛爾酮選擇性51%。

????1955年，法國的S.I.D.A公司在專利中報道了用氫氧化鈉的甲醇溶液合成α-異佛爾酮的方法，反應溫度控制在180～215℃、連續加入濃度為50%氫氧化鈉甲醇溶液，壓力25～40bar，反應30分鐘，丙酮轉化率為39.7%，α-異佛爾酮選擇性高達68%。

????1968年，加拿大Shawinigan化學公司的Kohan研究了以堿金屬氫氧化物為催化劑，不同反應時間、配比、催化劑濃度對反應結果的影響，在45%KOH水溶液催化下，220℃反應20分鐘，丙酮轉化率為39.6%時，α-異佛爾酮選擇性為55.4%，

????1989年，黃操勝報道了將丙酮、KOH、水在200～210℃反應1.5～2.0小時后降溫，蒸餾，當丙酮轉化率為50%時，α-異佛爾酮選擇性為36～40%。

1999年，李平報道了將一定量的丙酮、水、催化劑于150～300℃、3.0～3.5MPa反應1.5～2.0小時，蒸出未反應丙酮，當丙酮轉化率為30～40%時，α-異佛爾酮的選擇性為60～70%，丙酮單程轉化率為35%左右。

2000年，毛麗秋（湖南師范大學自然科學學報23（3），2000）采用0.7%KOH、75%丙酮水溶液于200℃、2.5MPa反應5小時，丙酮轉化率為57.6%，α-異佛爾酮的選擇性為70%。

上述反應的歷程為：

。

然而，丙酮縮合為串聯反應，隨著反應時間會產生雙分子縮合產物、三分子縮合產物和多分子縮合產物，α-異佛爾酮為丙酮的三分子縮合產物，采用上述各方法，因反應是在高溫高壓下進行，產物從反應體系及時分離出來是極為困難的，丙酮極易繼續縮合生成多分子縮合產物，使得反應生成的α-異佛爾酮達到選擇性峰值時間非常短暫，需及時泄壓停止加熱以終止反應，以避免大量多分子縮合產物產生，然而快速泄壓容易噴料，緩慢泄壓又造成時間過長，因此對反應終點的控制要求極嚴，且不易控制。

發明內容

本發明的目的是解決現有由丙酮縮合制備α-異佛爾酮時反應多步縮合使終點不易控制的缺點，提供一種反應易控制的制備α-異佛爾酮的方法。

本發明實現上述目的所采用的技術方案如下：

一種制備α-異佛爾酮的方法，包括丙酮在堿催化下縮合反應得到α-異佛爾酮，其特點在于，所述縮合反應是在水和二甲苯的混合溶劑體系中進行。

進一步，所述混合溶劑體系中水與二甲苯的質量比為1：（1～9），優選為1：（1.3～4.5）。

進一步，堿的用量為丙酮質量的0.75～2%。

進一步，所述堿為氫氧化鉀或氫氧化銫。

進一步，所述縮合反應的溫度為200～220℃，壓力為20～51bar，反應2小時以上。

進一步，所述丙酮與水的質量比為（4.5～9）：1。

α-異佛爾酮的分離純化：從反應液中分離出二甲苯相，二甲苯相常壓精餾回收丙酮和二甲苯后，再減壓精餾得到α-異佛爾酮。

有益效果：本發明將丙酮在水和二甲苯的混合溶劑體系中進行縮合反應，反應達到一定時間后，α-異佛爾酮的選擇性達到基本穩定，即使繼續反應對α-異佛爾酮、異丙叉丙酮和異丙酮醇的選擇性影響也非常小，基本沒有多分子聚合產物，反應更容易控制，不需像現有合成方法那樣嚴格控制反應終點，本發明方法適合于工業生產。采用本發明方法丙酮轉化率達25～55%，對α-異佛爾酮的選擇性65～80%，異丙叉丙酮和異丙酮醇總選擇性10%以下。

具體實施方式