一种1，1-二乙氧基丙烷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法。本发明专利技术采用乙醇和丙醛在汽化条件下与固体酸催化剂接触反应，并带出生成水；1,1-二乙氧基丙烷粗产品从精馏塔底侧线出料，精馏得到纯度大于98%的1,1-二乙氧基丙烷，未反应完全的原料乙醇和丙醛从精馏塔顶流出，脱水后循环套用。本发明专利技术在较高的温度下进行，解决了低温下反应时间长的问题，并且单次转化率比较高，得到的粗产品中1,1-二乙氧基丙烷含量为50~80%，粗品通过精馏可得99%以上的1,1-二乙氧基丙烷，最高收率可达97%，方便连续进料和进行管道化连续反应。管道化连续反应。

【技术实现步骤摘要】
一种1，1-二乙氧基丙烷的制备方法


[0001]本专利技术涉及有机合成领域中化学品的连续合成方法，具体地说是一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法。

技术介绍

[0002]1,1-二乙氧基丙烷是一种重要的有机物，可以通过裂解来制备1-乙氧基丙烯，而1-乙氧基丙烯可以作为原料来合成β-胡萝卜素。1,1-二乙氧基丙烷还可以作为中间体来制备一种噻虫啉药物。噻虫啉是一种高效、低毒、广谱的新烟碱类杀虫剂，其具有以下优点：
①
对人畜具有很高的安全性，药剂没有臭味和刺激性；
②
有效成分的蒸气压低，不会污染空气，并且半衰期短，残质进入土壤和河流后也可以快速分解对环境造成影响很小；
③
对水生生物的毒性也很低，通常情况下对水生生物基本上没有影响。因此该类杀虫剂的合成工艺研究成为当今研究热点之一。
[0003]中国专利CN105439825A和CN106397141A公布的合成1,1-二乙氧基丙烷方法，都是以乙醇和1-溴丙胺为原料，氯化亚铜作为催化剂来合成1,1-二乙氧基丙烷。这种合成1,1-二乙氧基丙烷方法原料成本高，而且后处理用到多种有机试剂，不绿色环保，并且后处理比较繁琐。
[0004]CN101597215A中用对甲苯磺酸作为催化剂，大量的无水硫酸钠作为吸水剂合成1,1-二乙氧基丙烷。对甲苯磺酸为均相催化剂很难回收再利用，大量吸水剂的使用使后续处理繁琐复杂，难于大规模生产。
[0005]Cataldo等报道的以钯铂羟基络合物催化剂催化乙醇和丙醛缩合制备1,1-二乙氧基丙烷，25℃下反应3h丙醛转化率只有60%，反应24h丙醛转化率提高到91%。反应延长了21h，丙醛的转化率只提高了30%，这是因为反应过程中产生的水没有及时被分离，阻碍了反应的进行。用贵金属钯铂作为催化剂成本较高。
[0006]传统的合成1,1-二乙氧基丙烷方法：在低温下，乙醇和丙醛在氯化钙等吸水剂作用下缩合生成1,1-二乙氧基丙烷。这种方法在低温下进行，反应慢，反应时间长，不能连续生产效率低；并且采用大量氯化钙等吸收剂除水，操作强度大，后处理麻烦，环保压力大。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服以上工艺存在的缺点，提供一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法，其在较高温度下通过乙醇和丙醛直接缩合来得到较大浓度的1,1-二乙氧基丙烷，同时，乙醇和/或丙醛可以和水共沸，从而可带出反应生成水，用膜分离除去水，乙醇和/或丙醛循环套用，方便连续进料和进行管道化连续反应。
[0008]为此，本专利技术采用如下的技术方案：一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法，其采用乙醇和丙醛在汽化条件下与固体酸催化剂接触反应，并带出生成水；1,1-二乙氧基丙烷粗产品从精馏塔底侧线出料，精馏得到纯度大于98%的1,1-二乙氧基丙烷，未反应完全的原料乙醇和丙醛从精馏塔顶流出，脱水后循环套用。
[0009]本专利技术的丙醛和乙醇汽化后接触固体酸催化剂进行缩合反应。采用这种方法增大了乙醇和丙醛的比例，大大提高了丙醛的单次转化率；并且反应在较高温度下快速进行，解决了在低温下反应时间长的问题。
[0010]本专利技术反应产生的产物1,1-二乙氧基丙烷在精馏塔中和水迅速分离，水与乙醇或甲醛共沸，从塔顶采出；1,1-二乙氧基丙烷和少量的乙醇从塔底侧线采出，避免了1,1-二乙氧基丙烷和水在较高温度下水解生成乙醇和丙醛，大大提升了生产效率。
[0011]进一步地，固体酸催化剂均匀填充在精馏塔里，丙醛通过恒压漏斗缓慢滴加到乙醇中，塔釜温度控制在80-110℃，丙醛和乙醇在70-100℃温度下汽化接触催化剂反应，塔底侧线出料采出的1,1-二乙氧基丙烷的浓度为50-80%。
[0012]进一步地，生成水通过膜分离脱水，原料乙醇和/或丙醛重新循环套用至反应中。
[0013]进一步地，所述的固体酸催化剂为不溶于乙醇、丙醛、水及1,1-二乙氧基丙烷的固体酸。
[0014]进一步地，所述的固体酸催化剂选自磺酸树脂、磷酸修饰的固体酸、硫酸氧化锆、硫酸氧化锡、磺酸修饰的陶瓷中的一种。酸强度适中，在缩合反应中具有专一选择性。
[0015]进一步地，所述的乙醇与丙醛的摩尔比不低于2:1。
[0016]本专利技术在较高的温度下进行，解决了低温下反应时间长的问题，并且单次转化率比较高，得到的粗品中1,1-二乙氧基丙烷质量含量为50~80%，粗品通过精馏可得99%以上的1,1-二乙氧基丙烷，最高收率可达97%，方便连续进料和进行管道化连续反应，为工业化生产1,1-二乙氧基丙烷提供一种更合理的技术方案。
具体实施方式
[0017]为了更好地说明本专利技术专利，通过以下实施例进行具体描述，但本专利技术不受这些实施例的任何限制，本专利技术中产品的含量和纯度由气相色谱检测。
[0018]实施例中采用的设备主要为精馏塔和反应釜。
[0019]实施例1将30g的磺酸树脂均匀填在50cm精馏塔中间部位，称取690g乙醇投入1000mL的反应釜中，开启搅拌、加热和低温循环水冷却泵，控制反应釜内反应温度为80℃，435g丙醛匀速滴加到反应釜内，控制丙醛的滴加速度为5g/min，粗产品从塔底侧线采出，采出速度约13.5g/min，采出物料混合后的1,1-二乙氧基丙烷的含量为59.4%，经过精馏得到含量为99.1%的1,1-二乙氧基丙烷，收率为98.1%，精馏前分直接套用。未反应完全的原料经过膜脱水后循环套用。
[0020]实施例2控制反应温度温度为90℃，其它条件同实施例1，粗产品中1,1-二乙氧基丙烷的质量含量为67.3%，精馏后的产品含量为99.2%，收率为97.5%。
[0021]实施例3控制反应温度温度为100℃，其它条件同实施例1，粗产品中1,1-二乙氧基丙烷的质量含量为73.3%，精馏后的产品含量为99.1%，收率为97.2%。
[0022]实施例4控制反应温度温度为110℃，其它条件同实施例1，粗产品中1,1-二乙氧基丙烷的质量
含量为78.5%，精馏后的产品含量为99.2%，收率为97.4%。
[0023]实施例5将30g的硫酸氧化锆均匀填在50cm精馏塔中间部位，称取690g乙醇投入1000mL的反应釜中，开启搅拌、加热和低温循环水冷却泵，控制反应釜内反应温度为90℃，435g丙醛匀速滴加到反应釜内，控制丙醛的滴加速度为5g/min，粗产品从塔底侧线采出，采出速度约11.7g/min，采出物料混合后的1,1-二乙氧基丙烷的含量为54.7%，经过精馏得到含量为99.4%的1,1-二乙氧基丙烷，收率为98.6%，精馏前分直接套用。未反应完全的原料经过膜脱水后循环套用。
[0024]实施例6将30g磺酸修饰的陶瓷均匀填在50cm精馏塔中间部位，称取690g乙醇投入1000mL的反应釜中，开启搅拌、加热和低温循环水冷却泵，控制反应釜内反应温度为90℃，435g丙醛匀速滴加到反应釜内，控制丙醛的滴加速度为5g/min，粗产品从塔底侧线采出，采出速度约14.6g/min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1,1-二乙氧基丙烷的制备方法，其特征在于，采用乙醇和丙醛在汽化条件下与固体酸催化剂接触反应，并带出生成水；1,1-二乙氧基丙烷粗产品从精馏塔底侧线出料，精馏得到纯度大于98%的1,1-二乙氧基丙烷，未反应完全的原料乙醇和丙醛从精馏塔顶流出，脱水后循环套用。2.根据权利要求1所述的1,1-二乙氧基丙烷的制备方法，其特征在于，固体酸催化剂均匀填充在精馏塔里，丙醛通过恒压漏斗缓慢滴加到乙醇中，塔釜温度控制在80-110℃，丙醛和乙醇在70-100℃温度下汽化接触催化剂反应，塔底侧线出料采出的1,1-二乙氧基丙烷的浓度为50-80%。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟德伟，陈新志，霍鸿飞，陈建辉，刘冬，项学兵，郭佳，田卢兵，
申请(专利权)人：浙江大学绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：