[發(fā)明專利]通過微反應(yīng)器合成氧雜環(huán)丁烷化合物的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110184193.0
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN113493426A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢曉春;王兵;陳君;魏亮
• 申請（專利權(quán)）人: 常州強力先端電子材料有限公司;常州強力電子新材料股份有限公司
• 主分類號: C07D305/06
• 分類號: C07D305/06
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 張美月

本發(fā)明提供了一種通過微反應(yīng)器合成氧雜環(huán)丁烷化合物的方法。該合成方法包括：在堿性催化劑存在下，將三羥甲基丙烷和碳酸酯通入微反應(yīng)器中，并在惰性溶劑或無溶劑條件下通過微反應(yīng)連續(xù)流工藝合成所述氧雜環(huán)丁烷化合物。相對于常規(guī)反應(yīng)器，微反應(yīng)器具有傳熱傳質(zhì)系數(shù)高，混合性能好，溫度容易控制和過程安全可控等優(yōu)點。利用微反應(yīng)器的優(yōu)勢進行上述三種氧雜環(huán)丁烷產(chǎn)品的生產(chǎn)，可大幅提高反應(yīng)體系傳質(zhì)傳熱性，減少反應(yīng)時間提高生產(chǎn)效率，尤其避免了裂解工序中長時間的高溫過程，減少高沸點副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高了收率，并實現(xiàn)過程的連續(xù)化、自動化，提高過程安全性。上述合成過程所需的反應(yīng)裝置體積小，生產(chǎn)場地占用面積小，安全性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機合成領(lǐng)域，具體而言，涉及一種通過微反應(yīng)器合成氧雜環(huán)丁烷化合物的方法。

背景技術(shù)

3-乙基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷和雙[1-乙基(3-氧雜環(huán)丁基)甲基]醚是目前光固化陽離子體系使用最多的單體，被廣泛應(yīng)用于光固化涂料、油墨、粘膠劑等領(lǐng)域，它們的結(jié)構(gòu)式如下所示：

工業(yè)上普遍采用環(huán)碳酸酯裂解法制備氧雜環(huán)丁烷類產(chǎn)品。如環(huán)碳酸酯裂解法生產(chǎn)3-乙基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷的反應(yīng)過程如下：

式中R為烷基，一般為甲基或乙基。

工藝流程為：三羥甲基丙烷與碳酸酯在精餾釜內(nèi)進行酯交換反應(yīng)，溫度80℃～120℃，反應(yīng)過程中不斷分餾出副產(chǎn)物醇，反應(yīng)完成后蒸餾去除過量的碳酸酯，酯交換工序需要10h～12h，之后進入裂解工序，在溫度160℃～200℃條件下裂解12h～15h脫除二氧化碳，最后在負壓下進行精餾得到成品。整個工序需要30h～40h才能完成，生產(chǎn)效率較低。裂解反應(yīng)長時間在高溫下進行，會導(dǎo)致產(chǎn)生高沸點的副產(chǎn)物，因而成品收率較低(65％～75％)，在精餾完成后產(chǎn)生大量蒸餾殘留物，只能作為固廢物處理。

鑒于上述問題的存在，有必要提供一種收率較高，且反應(yīng)時間較短的氧雜環(huán)丁烷化合物的合成方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種通過微反應(yīng)器合成氧雜環(huán)丁烷化合物的方法，以解決現(xiàn)有的氧雜環(huán)丁烷化合物的合成方法存在收率低和反應(yīng)時間長的問題，在此基礎(chǔ)上還提供了通過控制反應(yīng)過程中的相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)產(chǎn)物分布的方法，實現(xiàn)三種氧雜環(huán)丁烷化合物的聯(lián)產(chǎn)。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種通過微反應(yīng)器合成氧雜環(huán)丁烷化合物的方法，包括在堿性催化劑存在下，將三羥甲基丙烷和碳酸酯通入微反應(yīng)器中，并在溶劑或無溶劑條件下通過微反應(yīng)連續(xù)流工藝合成氧雜環(huán)丁烷化合物。

進一步地，堿性催化劑包括第一堿性催化劑和第二堿性催化劑，通過微反應(yīng)器合成氧雜環(huán)丁烷化合物的方法包括：將第一堿性催化劑、三羥甲基丙烷和碳酸酯連續(xù)輸送至第一微反應(yīng)器中進行酯交換反應(yīng)，得到含酯化中間體的反應(yīng)產(chǎn)物體系；從含酯化中間體的反應(yīng)產(chǎn)物體系中提取酯化中間體；使酯化中間體與第二堿性催化劑輸送至第二微反應(yīng)器中進行裂解反應(yīng)，得到裂解反應(yīng)產(chǎn)物體系；將裂解反應(yīng)產(chǎn)物體系進行氣液分離處理，得到氧雜環(huán)丁烷化合物。

進一步地，溶劑為鹵代烴、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、乙腈組成的組中的一種或多種。

進一步地，第一微反應(yīng)器的溫度為50～300℃，停留時間為1～60min；第二微反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為150～400℃，停留時間1～8min。

進一步地，第一微反應(yīng)器的溫度為100～200℃；第二微反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為200～300℃。

進一步地，三羥甲基丙烷與碳酸酯的摩爾比為1:(1～5)，堿性催化劑的含量為100ppm～50000ppm。

進一步地，三羥甲基丙烷與碳酸酯的摩爾比為1:(1.5～3)，堿性催化劑的含量為100ppm～10000ppm。