[發明專利]1,3-二羥基丙酮的制備方法

有效

• 申請號: 201710535199.1
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107141208B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 王寶榮;陳飛彪;雷志偉;謝賢清;郭曉紅;廖維林
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: C07C45/64
• 分類號: C07C45/64;C07C49/17;C07C45/29;C07C49/16;C07C29/60;C07C31/42
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵

本發明涉及有機合成技術領域，公開了1,3?二羥基丙酮的制備方法，所述1,3?二羥基丙酮的制備方法，包括以下步驟：(1)在催化劑存在的條件下，將甘油和鹵代試劑進行接觸反應，制備得到1,3?二氯?2?丙醇；(2)將1,3?二氯?2?丙醇進行氧化脫氫反應，得到中間產物1,3?二氯?2丙酮；(3)將1,3?二氯?2丙酮與堿性物質在含水介質中接觸進行水解反應，得到1,3?二羥基丙酮，其中，所述水解反應的溫度為25～60℃。本發明提供的1,3?二羥基丙酮的制備方法，甘油的轉化率和1,3?二羥基丙酮的產率都較高，且此法采用氧化鋯作催化劑，效率高、成本低等，具有工業化應用前景。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，具體涉及1,3-二羥基丙酮的制備方法。

背景技術

1,3-二羥基丙酮(dihydroxyacetone，簡稱DHA)是最簡單的酮糖，它易溶于水、乙醇、丙酮和乙醚等有機溶劑。DHA是一種重要的化工原料，廣泛應用于精細化工、食品、化妝品和水質凈化等行業；同時，DHA也重要的有機合成中間體，可用于羥醛縮合制取多種手性化合物、還原制備具有光學活性的仲醇、經Diels-Alder加成制備糖類化合物或經進一步反應用于該類加成反應、與卡賓發生插入反應、與2,2-二烷氧基環丙烷衍生物作用制備內酯等。

目前，1,3-二羥基丙酮主要通過微生物發酵法和甘油直接催化氧化法制備。微生物發酵法是使用醋酸桿菌將甘油發酵轉化生成DHA的方法。由于菌種對生存條件要求苛刻，其在儲運過程中易喪失活性；而底物和產物在菌體細胞周圍的高濃度積累則會延長發酵周期(300-400小時)并降低產率。因此，微生物發酵法的成本較高。甘油直接催化氧化法是在催化劑和氧化劑的共同作用下，通過一步反應將甘油轉化為二羥基丙酮的方法。HiroshiKimura等在以Pt/C、Pt-Bi/C和Pt-Bi-Ce/C為催化劑，最高可使70％的甘油發生轉化，但DHA的選擇性過低(Appl.Catal.,A,1993,96,217-228.)。CN 102432445 A則公開了一種利用雙氧水選擇性氧化甘油制備DHA的方法，但該方法中DHA的選擇性仍較低，僅達到24.2～85.7％。

綜合以上分析，現有的DHA制備工藝仍有改進空間，需進一步提高甘油的有效利用率、降低DHA的生產成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種1,3-二羥基丙酮的制備方法，該制備方法的合成周期短、效率高、成本低。

為了實現上述目的，本發明提供一種1,3-二羥基丙酮的制備方法，包括以下步驟：

(1)在催化劑存在的條件下，將甘油和鹵代試劑進行接觸反應，制備得到1,3-二氯-2-丙醇；

(2)將1,3-二氯-2-丙醇進行氧化脫氫反應，得到中間產物1,3-二氯-2丙酮；

(3)將1,3-二氯-2丙酮與堿性物質在含水介質中接觸進行水解反應，得到1,3-二羥基丙酮，其中，所述水解反應的溫度為25～60℃。

通過上述技術方案，本發明提供了一種1,3-二羥基丙酮的制備方法，采用甘油為原料，甘油經催化鹵代、氧化脫氫和水解反應制備得到1,3-二羥基丙酮。本發明中甘油的轉化率以及1,3-二羥基丙酮的產率都較高，且此法采用氧化鋯作催化劑，效率高、成本低，具有工業應用前景。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明中甘油的質譜圖；

圖2是本發明中甘油的核磁共振¹³C譜；