[發明專利]一種光催化制備3-甲基-2-丁烯醇的方法

有效

• 申請號: 202010948969.7
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112125783B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 李康;張永振;董菁;黎源;孫文龍
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C33/03
• 分類號: C07C33/03;C07C29/56;B01J27/18
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本發明公開了一種光催化制備3?甲基?2?丁烯醇的方法，通過光催化反應高效地使3?甲基?3?丁烯醇發生異構化反應得到3?甲基?2?丁烯醇。該方法解決了3?甲基?2?丁烯醇傳統的制備過程中產生異戊醇的問題，具有反應條件溫和、操作簡單、產品收率高、分離容易的優點。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，具體涉及一種通過光催化異構化反應由3-甲基-3-丁烯醇制備3-甲基-2-丁烯醇的方法。

技術背景

3-甲基-2-丁烯醇，又叫做異戊烯醇，是一種重要的有機合成中間體，可用于生產多種精細化工品以及藥品，包括檸檬醛、異植物醇、賁亭酸甲酯等，此外還可以作為合成橡膠的原料以及其他有機合成原料。

CN 107141197公開了一種催化劑體系，包括羰基鐵化合物、有機堿和環氧基配體，用于3-甲基-3-丁烯醇異構化制備3-甲基-2-丁烯醇，該反應體系所需催化劑制備過程復雜，成本較高。

CN 101391939公開了一種制備3-甲基-2-丁烯醇的技術路線，該方法以2-甲基-3-丁烯-2-醇為原料，經過氯化、縮合、水解等一系列步驟得到最終產品，雖然該過程副反應較少，但是流程復雜，增加了生產成本和降低了原料利用率。

CN 111217674公開了一種以3-甲基-3-丁烯醇為原料，在含氫載氣的存在下使用異構化催化劑制備3-甲基-2-丁烯醇的方法。該路線是在氫氣存在的條件下發生的臨氫異構反應，很容易產生加氫副產物異戊醇，難以與產物分離，造成收率降低。

CN 103861633公開了一種非均相催化劑制備3-甲基-2-丁烯-1-醇的方法，其催化劑由Pd、Au、Pt、Mo等金屬構成，該反應中過度加氫產物異戊醇含量大幅降低至0.8％，其分離除去的成本仍然非常昂貴。

針對現有技術制備3-甲基-2-丁烯醇各種工藝過程中的不足，急需開發一種無副產物異戊醇產生，催化劑環保易分離，反應條件溫和且產品收率高的制備方法。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種光催化制備3-甲基-2-丁烯醇式(II)的方法，該方法從3-甲基-3-丁烯醇式(I)出發，通過光催化反應，實現分子的異構化得到產品3-甲基-2-丁烯醇。該方法具有操作簡單、反應條件溫和、催化劑成本低、環境友好等諸多優點，且反應工藝中無需使用氫氣，因此無副產物異戊醇產生、產品純度高、轉化率高，適合工業化生產。

為實現上述技術效果，本發明采用如下的技術方案：

一種光催化制備3-甲基-2-丁烯醇的方法，其特征在于，以3-甲基-3-丁烯醇作為反應原料，在含鋰催化劑的存在下，在惰性氣體氛圍下發生光催化、經異構化反應得到3-甲基-2-丁烯醇。

在一個優選的實施方案中，以3-甲基-3-丁烯醇式(I)作為反應原料，在含鋰催化劑的存在下，在惰性氣體氛圍下發生光催化、經異構化反應得到3-甲基-2-丁烯醇式(II)。

在一個具體的實施方案中，所述含鋰催化劑選自四氟硼酸鋰、二草酸硼酸鋰、三氟甲烷磺酸鋰、鉬酸鋰、六氟磷酸鋰中的任一種或多種；優選為六氟磷酸鋰。

在一個優選的實施方案中，所述含鋰催化劑的用量以鋰原子的摩爾量為基準計，為原料3-甲基-3-丁烯醇物質的量的0.005mol％～1mol％，優選為0.01mo1％～0.5mo1％，進一步優選為0.01mo1％～0.1mo1％。即含鋰催化劑用量為含鋰催化劑物質的量占原料3-甲基-3-丁烯醇物質的量的百分比，在前述優選用量范圍，所述異構化反應催化效果好，且不會造成成本高的負擔。