[發明專利]一種醇類溶劑的除水方法

有效

• 申請號: 202010178895.3
• 申請日: 2020-03-15
• 公開（公告）號: CN111393262B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 陳霞;周曉玉;劉海龍;李志
• 申請（專利權）人: 六盤水師范學院
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/88;C07C29/12
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 楊翠翠

一種醇類溶劑的除水方法，其屬于有機合成技術領域。該方法采用二碳酸二烷基酯為除水劑，4?(N,N?二甲氨基)吡啶為催化劑，除水反應過程溫和，不會產生氫氣等高風險副產物?，F有的除水方法處理高含水量的醇類溶劑時，反應劇烈、不易控制，且處理效果不夠理想。本發明方法中，大量水與二碳酸二烷基酯反應，生成相應的醇，并釋放惰性的二氧化碳氣體，反應溫和，反應后常壓蒸餾獲得的無水醇類溶劑含水量可降至10 ppm以下，可滿足絕大多數有機合成過程的需要。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，具體涉及到一種醇類溶劑的除水方法。

背景技術

醇類溶劑是一種非常重要的有機溶劑，在實驗室研究和工業化生產中起著至關重要的作用，如在催化氫化、Curtius重排等反應中，醇是一類優良溶劑。

在催化氫化和不對稱氫化反應中，水的存在會導致過渡金屬催化劑的催化活性降低甚至失活；在Curtius重排反應中，水的存在會導致生成?；甯碑a物，溶劑中微量水的存在生成酰胺脲副產物達40%以上，且難以分離。因此，在此類反應過程中，需要嚴格控制水的含量，保證反應在無水條件下進行，避免催化劑失活或副產物的生成。

由于常用的醇類溶劑能夠與水形成共沸物，普通蒸餾或精餾無法實現醇和水的完全分離。比如一般工業用乙醇的純度在95.5%左右，為進一步除水，可加入氧化鈣煮沸回流，再經蒸餾獲得無水乙醇最高純度為99.5%；純度更高的無水乙醇需要用金屬鎂或鈉處理，該方法除水時間長、產生大量副產物給經濟和環保帶來壓力；另外，使用金屬鈉處理醇類產生易爆副產物，存在較大的安全隱患，且待處理溶劑含水量不宜太高。

發明內容

為了解決現有醇類溶劑除水技術存在的問題，本發明提供了一種二碳酸二烷基酯與4-(N,N-二甲氨基)吡啶作為除水劑對醇類溶劑進行除水的方法，該方法具有操作簡單、條件溫和、效果好、成本低、節能環保等優點。本發明具有較大的應用價值和社會經濟效益。

本發明采用的技術方案為：一種醇類溶劑的除水方法，以二碳酸二烷基酯為除水劑，通過4-(N,N-二甲氨基)吡啶催化與水的分解反應，生成相應的醇和二氧化碳氣體；反應結束后，經蒸餾收集無水醇類溶劑。

除水反應如下：

其中：R根據所要處理的醇類溶劑確定，可以為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基。

（1）向待處理醇類溶劑中依次加入二碳酸二烷基酯和4-(N,N-二甲氨基)吡啶，升溫至回流攪拌反應3小時；所述待處理溶劑的含水量不受限制（一般含水量低于10 wt%除水效果較好）；二碳酸二烷基酯的種類根據溶劑種類確定，即除水反應所生成的醇和溶劑為同一種醇最佳；二碳酸二烷基酯的用量根據待處理溶劑的含水量確定，理論含水量與二碳酸二烷基酯的摩爾比為1:1.05~1:5，二碳酸二烷基酯與4-(N,N-二甲氨基)吡啶的摩爾比為1:0.01~1:0.2；

（2）待回流結束后，蒸餾收集無水溶劑，測定所得無水溶劑的含水量。

利用二碳酸二烷基酯為除水劑，二碳酸二烷基酯反應后生成相應的醇和二氧化碳氣體，所生成的醇不會對溶劑造成影響；回流條件下，二氧化碳氣體溢出，不會產生危險副產物。利用4-(N,N-二甲氨基)吡啶為除水催化劑，反應過程中不發生改變，且沸點較高，不會影響產品的品質。與金屬鈉除水相比較，在達到相同效果的前提下，降低了對設備的要求和危險程度，除水反應更溫和，且可用于處理含水量較高的醇類溶劑。

本發明所提供的除水方法可滿足醇類溶劑的高規格除水要求，作為優選，所述的醇類溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇的一種或幾種。