一种1,2‑戊二醇的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种1,2‑戊二醇制备方法，具体包括以下步骤：(1)将2‑羟基戊腈和甲醇混合均匀后，加入无机酸催化剂，升温至55~75℃，保温反应12~24h，生成2‑羟基戊酸甲酯；(2)将加氢催化剂‑合金催化剂填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在165~225℃，氢气压力维持在10~14MPa，从下端进入氢化反应器，将步骤(1)所得2‑羟基戊酸甲酯从下端加入氢化反应器，氢化反应的产物从氢化反应器的顶端流出，流出物经冷凝器冷却至60℃后，转入蒸馏釜，于160℃蒸馏，主馏分即为1,2‑戊二醇。本发明专利技术所制1,2‑戊二醇组分稳定、纯度高，收率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种1,2-戊二醇的制备方法。
技术介绍
1,2-戊二醇是直链的二醇，具有明显的极性和非极性，从而使得其具有不同于其他二醇的性质。这种特殊的电荷分布解释了其独有的特征和多功能性。1,2-戊二醇在全球被广泛使用，除作为杀菌剂丙环唑中间体和化妆品配方外，也是生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品重要原料。以前，国内生产1,2-戊二醇的企业很少，特别是产量较大的企业几乎没有，这使得国内必须依赖进口来满足需求，很大程度上制约了我国丙环唑的发展。制约1,2-戊二醇合成制备的一个重要原因在于石油化工行业产生的C5馏分一般是作为燃料被利用，而用来合成1,2-戊二醇的1-戊烯和1，2-环氧戊烷几乎没有；原料成本高、生产工艺落后也是限制国内1,2-戊二醇的发展的重要原因。因此，利用来源广、成本低的原料以及开发出收率高、反应条件温和的合成工艺路线是扩大我国1,2-戊二醇生产规模的关键途径，也是加快国内丙环唑发展的重要推动力。近年来，随着杀菌剂丙环唑应用的逐步推广，需求不断增加。因此，开发生产丙环唑中间体1,2-戊二醇既可以满足国内市场的需求，又可以出口创汇，还可以促进国内1,2-戊二醇下游产品的开发与应用，创造新的经济增长点。一直以来，我国1,2-戊二醇主要用于生产杀菌剂丙环唑。回顾近几年农药发展的里程，杀菌剂市场增长最快，15年的年均增长率为2％，近5年的增长快速发展，一方面是由于导致作物病害的病菌容易获得抗性新产品有持续的需求；另一方面是由于全球农作物种植结构的以及各类经济作物种植种类和种植面积的扩大，增加了对杀菌剂的需求，其受转基因作物的影响很小。这个市场对于我国众多生产厂家而言，是最有吸引力的。一方面这个市场产品更新换代快，跨国企业的研发优势在此表现的并不充分，另一方面，国际巨型企业一般习惯专线生产，产品线中产品种类并不多，所以必然会有一些细分的产品空隙留给我国众多企业去大展所为。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种生产工艺简单、产品纯度高、收率高的1,2-戊二醇制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种1,2-戊二醇制备方法，具体包括以下步骤：(1)2-羟基戊酸甲酯的制备：将2-羟基戊腈和甲醇混合均匀后，加入0.5～1.5倍质量的无机酸催化剂，升温至55～75℃，保温反应12～24h，生成2-羟基戊酸甲酯；(2)1,2-戊二醇制备：将加150g的加氢催化剂-合金催化剂填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在165～225℃，氢气压力维持在10～14MPa，从下端进入氢化反应器，将步骤(1)所得2-羟基戊酸甲酯从下端加入氢化反应器，流速为2～3ml/min，氢化反应的产物从氢化反应器的顶端流出，流出物经冷凝器冷却至60℃后，转入蒸馏釜，于160℃蒸馏，主馏分即为1,2-戊二醇。作为优选，步骤(1)中所述无机酸催化剂为硫酸、盐酸或磷酸中的一种。作为优选，步骤(2)中所述加氢催化剂-合金催化剂由氧化铜、氧化锌和氧化铝组成，三者的质量比为40～80∶30～10∶30～10。作为优选，步骤(1)中所述2-羟基戊腈和甲醇的摩尔配比为1：3～5。作为优选，步骤(1)中所述2-羟基戊腈和甲醇的摩尔配比为1：3。作为优选，步骤(2)中所述2-羟基戊酸甲酯的进料流速控制在2～3ml/min。更优选，步骤(2)中所述2-羟基戊酸甲酯的进料流速控制在2ml/min。作为优选，步骤(2)中所述加氢催化剂-合金催化剂与2-羟基戊酸甲酯的质量比为1：1.15。本专利技术所述的1,2-戊二醇合成路线为：(1)2-羟基戊酸甲酯制备(2)1,2-戊二醇制备本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果，本专利技术以2-羟基戊腈为主要原料，经酯化，加氢反应最终制成成品，其组分稳定、纯度高。本专利技术产品，根据客户的不同要求，可以通过精馏方式制得高纯度的1,2-戊二醇，进一步提高产品附加值。另外，本专利技术工艺简单、生产成本低、反应的副产物只有少量污水，污染小。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1(1)2-羟基戊酸甲酯制备阶段向反应釜中加入198g(2mol)2-羟基戊腈、10mol甲醇、297g盐酸，酯化反应釜温度保持在55℃，压力常压，保温反应24h，分去产物中的水相，得到228.8g2-羟基戊酸甲酯，经减压蒸馏得到171g2-羟基戊酸甲酯精品，摩尔收率为64.77％，上述制备的2-羟基戊酸甲酯经气相色谱检测，纯度为99.1％。(2)1,2-戊二醇的制备阶段将150g加氢催化剂-合金催化剂(由60g氧化铜、45g氧化锌和45g氧化铝组成)填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在165℃，氢气压力维持在14MPa，从下端进入氢化反应器，将上述反应中产生的2-羟基戊酸甲酯从下端进入氢化反应器，2-羟基戊酸甲酯(171g)的进料流速控制在2ml/min，氢化反应的产物从氢化反应器的顶端流出，流出物经冷凝器冷却至60℃，转入蒸馏釜，蒸馏温度160℃，得到1,2-戊二醇121.6g，上述制备的1,2-戊二醇经气相色谱检测1,2-戊二醇含量为99.3％，摩尔收率为90.26％。实施例2：(1)2-羟基戊酸甲酯制备阶段向反应釜中加入198g(2mol)2-羟基戊腈、8mol甲醇、198g磷酸，酯化反应釜温度保持在65℃，压力常压，保温反应18h，分去产物中的水相，得到230.2g2-羟基戊酸甲酯，经减压蒸馏得到173.6g2-羟基戊酸甲酯精品，收率为65.75％，上述制备的2-羟基戊酸甲酯经气相色谱检测，含量为99.0％。(2)1,2-戊二醇的制备阶段将150g加氢催化剂-合金催化剂(由75g氧化铜、45g氧化锌和30g氧化铝组成)填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在195℃，氢气压力维持在12MPa，从下端进入氢化反应器，将上述反应中产生的2-羟基戊酸甲酯从下端进入氢化反应器，2-羟基戊酸甲酯(173.6g)的进料流速控制在2ml/min，氢化反应的产物从氢化反应器的顶端流出，流出物经冷凝器冷却至60℃，转入蒸馏釜，蒸馏温度160℃，得到1,2-戊二醇120.4g，上述制备的1,2-戊二醇经气相色谱检测1,2-戊二醇含量为99.1％，摩尔收率为88.03％。实施例3：(1)2-羟基戊酸甲酯制备阶段向反应釜中加入198g(2mol)2-羟基戊腈、6mol甲醇、99g硫酸，酯化反应釜温度保持在75℃，压力常压，保温反应12h，分去产物中的水相，得到229.7g2-羟基戊酸甲酯，经减压蒸馏得到172.5g2-羟基戊酸甲酯精品，收率为65.34％，上述制备的2-羟基戊酸甲酯经气相色谱检测，含量为99.3％。(2)1,2-戊二醇的制备阶段将150g加氢催化剂-合金催化剂(由120g氧化铜、15g氧化锌和15g氧化铝组成)填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在225℃，氢气压力维持在10MPa，从下端进入氢化反应器，将上述反应中产生的2-羟基戊酸甲酯从下端进入氢化反应器，2-羟基戊酸甲酯(172.5g)的进料流速控制在2ml/min，氢化反应的产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1,2‑戊二醇制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1) 2‑羟基戊酸甲酯的制备：将2‑羟基戊腈和甲醇混合均匀后，加入0.5~1.5倍质量的无机酸催化剂，升温至55~75℃，保温反应12~24h，生成2‑羟基戊酸甲酯；(2) 1,2‑戊二醇制备：将150g加氢催化剂‑合金催化剂填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在165~225℃，氢气压力维持在10~14MPa，从下端进入氢化反应器，将步骤(1)所得2‑羟基戊酸甲酯从下端加入氢化反应器，氢化反应的产物从氢化反应器的顶端流出，流出物经冷凝器冷却至60℃后，转入蒸馏釜，于160℃蒸馏，主馏分即为1,2‑戊二醇。

【技术特征摘要】
1.一种1,2-戊二醇制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)2-羟基戊酸甲酯的制备：将2-羟基戊腈和甲醇混合均匀后，加入0.5~1.5倍质量的无机酸催化剂，升温至55~75℃，保温反应12~24h，生成2-羟基戊酸甲酯；(2)1,2-戊二醇制备：将150g加氢催化剂-合金催化剂填装在氢化反应器内，反应器内温度维持在165~225℃，氢气压力维持在10~14MPa，从下端进入氢化反应器，将步骤(1)所得2-羟基戊酸甲酯从下端加入氢化反应器，氢化反应的产物从氢化反应器的顶端流出，流出物经冷凝器冷却至60℃后，转入蒸馏釜，于160℃蒸馏，主馏分即为1,2-戊二醇。2.如权利要求1所述的1,2-戊二醇制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述无机酸催化剂为硫酸、盐酸或磷酸中的一种。3.如权利要求1所述的1,2-戊二醇制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明何，
申请(专利权)人：宁波博撷化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33