2,2制造技术

本申请涉及2,2

【技术实现步骤摘要】
2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法


[0001]本申请涉及2,2
’‑
二羟甲基丁酸制备领域，更具体地说，它涉及一种2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法。

技术介绍

[0002]2,2
’‑
二羟甲基丁酸(DMBA)是一种含有羟基和羧基的基团，其作为扩链剂和亲水剂，已被广泛应用于水性聚氨酯体系的涂料、胶黏剂、皮革涂饰剂等产品的生产当中。
[0003]目前，DMBA的合成路线有以下几种：(一)以正丁腈和氯甲基甲醚为原料，在碱的作用下反应得到中间体2,2
’‑
二甲氧基烷基腈，再在酸性条件下水解氰基和甲醚得到DMBA，因为该合成方法采用的氯甲基甲醚为剧毒易燃物质，所以已被逐渐淘汰。(二)以丁醛与甲醛为原料，以三乙胺作为反应的催化剂，通过羟醛缩合生成2,2
‑
二羟甲基丁醛(DMB)，再氧化得到DMBA，该合成方法较为简单，且原料无毒害、简单易得。
[0004]但丁醛与甲醛为原料的羟醛缩合反应过程中，由于丁醛转化为DMB的收率很低、副产物较多且不易脱除，导致产品收率在40
‑
54.8％之间，收率较低。因此，研究出一种以丁醛与甲醛为原料，收率较高的DMBA的合成方法，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]为了提高2,2
’‑
二羟甲基丁酸的收率，本申请提供一种2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法。
[0006]本申请提供的一种2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法采用如下的技术方案：一种2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法，包括如下步骤：以甲醛和丁醛为原料，在催化剂的催化下，经羟醛缩合反应、氧化、提纯、结晶，得到2,2
’‑
二羟甲基丁酸；其中，催化剂由三乙胺、酸性氧化铝组成，酸性氧化铝的制备原料包括氧化铝、L
‑
脯氨酸。
[0007]通过采用上述技术方案，为了改善反应副产物较多，导致2,2
’‑
二羟甲基丁酸(以下简称DMBA)收率低的问题，本申请的技术方案中特别添加有L
‑
脯氨酸，高效地选择性催化丁醛进行反应，提高丁醛的转化率、减少副反应的发生；另一方面L
‑
脯氨酸能够与三乙胺协同生效，促进羟醛缩合反应的正向进行，提高原料转化率。
[0008]本申请的催化剂同时使用L
‑
脯氨酸与三乙胺时，所制DMBA收率达到86.4％，纯度高达99.6％；仅使用三乙胺，DMBA收率为52.8％；仅使用L
‑
脯氨酸，DMBA收率为24.6％，由此表明，L
‑
脯氨酸与三乙胺具有协同作用，显著提高了DMBA的收率。而使用盐酸氧化铝与三乙胺，DMBA收率为58.4％；使用未负载L
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脯氨酸的活性氧化铝与三乙胺，DMBA收率为47.8％；使用L
‑
脯氨酸与氢氧化钠，DMBA收率为48.1％，表明使用其它酸与三乙胺复配、其它碱与L
‑
脯氨酸复配，均未起到较优的催化效果，仅当采用L
‑
脯氨酸与三乙胺，能够提高DMBA的收率。
[0009]可选的，甲醛、丁醛、三乙胺、酸性氧化铝的重量比为77:(28
‑
32):(1.4
‑
1.6):(0.3
‑
0.7)。
[0010]可选的，三乙胺、酸性氧化铝的重量比为1.5:(0.4
‑
0.6)。
[0011]通过采用上述技术方案，当三乙胺、酸性氧化铝的重量比处于上述范围内时，进一步提高了DMBA的收率。
[0012]可选的，所述酸性氧化铝的制备方法为：向L
‑
脯氨酸溶液中加入干燥后的活性Al2O3，搅拌混合、浸渍、过滤去除滤液、烘干、焙烧、冷却，即得。
[0013]通过采用上述技术方案，将L
‑
脯氨酸固定到Al2O3载体上，减少L
‑
脯氨酸与三乙胺反应发生中和失活的现象发生，保障二者协同作用的催化效果。
[0014]可选的，L
‑
脯氨酸溶液的浓度为60
‑
80μg/ml。
[0015]通过采用上述技术方案，通过控制L
‑
脯氨酸的使用量与Al2O3的重量比处于上述范围内时，L
‑
脯氨酸在氧化铝上的担载量适当，且与三乙胺的协同效果更好，DMBA收率最高达91.9％。
[0016]可选的，羟醛缩合反应的具体方法为：向水中加入甲醛溶液、三乙胺、酸性氧化铝，搅拌混合，加热至28
‑
30℃，加入丁醛，再补加三乙胺至pH为9
‑
9.5，在34
‑
38℃下保温反应，即得。
[0017]通过采用上述技术方案，当反应条件处于上述范围内时，羟醛缩合反应处于最佳反应条件内，三乙胺和L
‑
脯氨酸发挥更优的催化效果，促进羟醛缩合反应的正向进行，提高转化率，进而提高产物收率，DMBA的收率由91.9％提升至92.2
‑
92.5％。
[0018]可选的，所述丁醛的加入方式为滴加加入，滴加时间为2.5
‑
3h。
[0019]通过采用上述技术方案，滴加的加入方式，使得丁醛迅速分散到羟醛缩合的反应物料当中。在本申请的制备方法中一次性加入丁醛，所制DMBA收率92.5％，而在上述时间范围内滴加加入丁醛时，丁醛的分散性更好，副反应的发生不明显，DMBA收率得到提高，为93.0
‑
93.2％。
[0020]可选的，氧化的具体方法为：将羟醛缩合反应产物升温至55
‑
60℃；在2.5
‑
3h内缓慢滴加加入氧化剂，滴加时控制反应温度为70
‑
75℃；升温至75
‑
80℃，反应6
‑
8h，即得。
[0021]通过采用上述技术方案，通过控制氧化条件处于上述范围内，氧化反应效果更好，提高DMBA的收率；分析其原因可能在于：通过控制温度，抑制甲醛低温聚合形成三聚甲醛的情况发生，保障活性醛基的量对丁醛物质量的比，通过提高丁醛的转化率提高DMBA的收率。
[0022]可选的，提纯的具体方法为：将氧化产物真空脱水后，加入甲醇，降温至20
‑
30℃，即得；甲醇的添加量与甲醛溶液的重量比为(29
‑
31):77。
[0023]通过采用上述技术方案，通过加入甲醇，溶解反应中产生的甲酸、丁酸和低聚醇酸等副产物，并便于在离心时从反应产物中去除，保障DMBA的收率。当甲醇的添加量与甲醛的重量比处于上述范围内时，DMBA的收率高达94.1
‑
94.4％，纯度高达99.7％。
[0024]综上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以甲醛和丁醛为原料，在催化剂的催化下，经羟醛缩合反应、氧化、提纯、结晶，得到2,2
’‑
二羟甲基丁酸；其中，催化剂由三乙胺、酸性氧化铝组成，酸性氧化铝的制备原料包括氧化铝、L
‑
脯氨酸。2.根据权利要求1所述的2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法，其特征在于：甲醛、丁醛、三乙胺、酸性氧化铝的重量比为77:(28
‑
32):(1.4
‑
1.6):(0.3
‑
0.7)。3.根据权利要求2所述的2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法，其特征在于：三乙胺、酸性氧化铝的重量比为1.5:(0.4
‑
0.6)。4.根据权利要求1所述的2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法，其特征在于，所述酸性氧化铝的制备方法为：向L
‑
脯氨酸溶液中加入干燥后的活性Al2O3，搅拌混合、浸渍、过滤去除滤液、烘干、焙烧、冷却，即得。5.根据权利要求4所述的2,2
’‑
二羟甲基丁酸的制备方法，其特征在于：L
‑
脯氨酸溶液的浓度为60
‑
80μg...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正林，林曦，
申请(专利权)人：上海蓝欧化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：