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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种2-烷氧基丙烯的制备方法,属于制备2-烷氧基丙烯。
技术介绍
1、2-烷氧基丙烯是一种重要的医药化工原料,由于它既存在双键又存在醚键,因此其化学性质非常活泼,在许多药物合成中都是关键原料,并且它在其他的有机合成中也有广泛的应用。它常用作涂料、纺织及皮革工业中的溶剂和助剂,同时,也常用作医药、食品及饲料合成的关键中间体。其中,2-甲氧基丙烯是最重要、用途最广泛的一种烯基醚化合物,是合成克拉霉素、假紫罗兰酮、维生素a、维生素e、维生素k2等医药、化工、饲料产品的关键中间体,在工业生产中有很重要的用途。
2、合成2-烷氧基丙烯的工艺有炔醇缩合法和缩酮裂解法:炔醇缩合法,以丙炔和醇为原料,在高温、高压和强碱催化剂下发生缩合反应,得到2-烷氧基丙烯,只需一步反应,收率约70%,但起始原料的丙炔运输不方便,同时反应需在高压下进行,易发生聚合反应,操作不安全,也容易产生副反应;缩酮裂解法包括气相裂解法和液相裂解法,其中气相裂解法是目前工业上应用最广泛的2-烷氧基丙烯制备方法,以2,2-二烷氧基丙烷为原料,在合适的温度下使用催化剂催化裂解得到2-烷氧基丙烯,例如:
3、美国专利us3218359d公开的烷氧基烯烃的制备,以焦磷酸镁作为催化剂,在300℃进行气相裂解反应制备2-烷氧基丙烯;美国专利us08755299公开的烯醇醚的制备,在碱性环境下,以zsm-5型分子筛作为催化剂,在280~340℃下进行气相裂解反应,2-甲氧基丙烯选择性、转化率和产物在90%左右;但是反应温度过高,副反应多,收率为70%
4、又如,中国专利cn202010097822.1公开的一种制备2-烷氧基丙烯的方法,在改性y型分子筛催化剂和碱性载体存在下,250~300℃下进行裂解反应,但是反应温度高,2-烷氧基丙烯在碱性条件不稳定,容易发生聚合、炭化反应;中国专利cn200410082315.1公开的2-烷氧基丙烯合成新工艺,在集催化和分离功能于一身的酸性材料的存在下,在80~200℃下加压进行裂解反应,但是2-烷氧基丙烯在在酸性条件下的收率不稳定,且反应需要在加压的反应塔中进行,对设备有较高的要求;中国专利cn201710438118.6公开的一种制备2-甲氧基丙烯的方法,采用对甲苯磺酸作为催化剂,吡啶、喹啉或对苯二酚等作为助催化剂,进行催化裂解,但是该方法反应时间较长,易发生副反应,工业化分离难度较大;中国专利cn201810187797.9公开的一种连续制备2-甲氧基丙烯的方法,在酸性陶瓷填料和助催化剂的协同作用下催化裂解2,2-二甲氧基丙烷来制备-甲氧基丙烯,但是体系中仍有较多的原料,需要经过精馏或者膜分离来得到纯化的烷氧基丙烯。
5、综上,目前通过2,2-二烷氧基丙烷裂解制备2-烷氧基丙烯的方法,使用酸性催化剂原料无法完全反应,后期需要精馏进行分离,能耗大;使用碱性催化剂无法避免2-烷氧基丙烯的聚合,因此,亟需高收率高选择性的制备2-烷氧基丙烯的方法。
技术实现思路
1、至少针对上述现有技术存在的一个问题,本专利技术提供一种2-烷氧基丙烯的制备方法,选择性高,副反应少,分离简单。
2、在本专利技术中,专利技术人在研究2,2-二烷氧基丙烷裂解过程中,惊奇的发现,部分金属氧化物在催化裂解反应时,反应温度温和,反应选择性与原料的转化率都很高;而且金属氧化物性质稳定,避免了原料在酸性条件下不稳定分解,也避免了产物2-烷氧基丙烯在碱性条件下的聚合、炭化等副反应;同时,使用具有一定比表面积的惰性填料负载金属氧化物,在管式固定床反应器中进行连续裂解反应,大大提高了反应效率,原料2,2-二烷氧基丙烷几乎完全反应,反应后的产物为醇与2-烷氧基丙烯,通过简单蒸馏即可定量的得到高纯度产品。
3、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种2-烷氧基丙烯的制备方法,包括在氮气保护氛围下,利用惰性填料负载金属氧化物作为催化剂,催化裂解2,2-二烷氧基丙烷制备2-烷氧基丙烯。
4、优选地,所述金属氧化物由氧化钙和γ氧化铁混合组成。
5、优选地,所述惰性填料为惰性陶瓷球。
6、优选地,所述惰性填料的粒径为3~10mm,优选3~8mm。
7、优选地,所述惰性填料的表面积为50~250m2/g,优选80~250m2/g。
8、优选地,所述金属氧化物与惰性填料的质量比1:(4~30)。
9、优选地,所述2,2-二烷氧基丙烷为2,2-二甲氧基丙烷或2,2-二乙氧基丙烷的一种。
10、优选地,所述2-烷氧基丙烯为2-甲氧基丙烯或2-乙氧基丙烯的一种。
11、优选地,2-烷氧基丙烯的制备方法,具体步骤如下:
12、(1)将负载金属氧化物的惰性填料填充到管式固定反应器中,充入氮气将空气置换,并加热管式固定反应器;将2,2-二烷氧基丙烷加热至汽化温度,并伴随氮气通入管式固定反应器进行连续裂解反应,得到对应的2-烷氧基丙烯和醇的混合物;
13、(2)将步骤(1)的混合物为经冷却液化、简单蒸馏分离,得到高纯度的2-烷氧基丙烯。
14、优选地,步骤(1)中,所述管式固定反应器的温度为150~300℃,优选180~280℃。
15、优选地,步骤(1)中,2,2-二烷氧基丙烷相对催化剂的质量空速为0.1~10h-1,优选0.2~6h-1。
16、优选地,步骤(1)中,氮气作为保护气,能够隔绝空气对产品与原料的影响,并对催化剂形成一定的保护,在裂解反应得到产品后,会随着氮气流被带出反应器。
17、本专利技术的有益效果:
18、(1)本专利技术的2-烷氧基丙烯的制备方法,使用惰性载体负载的金属氧化物作为催化剂,金属氧化物化学性质稳定,能够有效避免由于酸性造成的原料2,2-二烷氧基丙烷的分解,以及强碱性条件下产物2-烷氧基丙烯的聚合和炭化反应;原料的转化率高,选择性好,副反应少;
19、(2)本专利技术的2-烷氧基丙烯的制备方法,使用的催化剂原料来源广泛,廉价易得;
20、(3)本专利技术的2-烷氧基丙烯的制备方法,使用具有一定比表面积的惰性填料,并负载金属氧化物,在管式固定床反应器中进行连续裂解反应,反应效率高,产物经过简单后处理后即可得到纯度大于99%的2-烷氧基丙烯,适合工业化生产。
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1.一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,包括在氮气保护氛围下,利用惰性填料负载金属氧化物作为催化剂,催化裂解2,2-二烷氧基丙烷制备2-烷氧基丙烯。
2.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物由氧化钙和γ氧化铁混合组成。
3.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述惰性填料为惰性陶瓷球。
4.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述惰性填料的表面积为50~250m2/g;惰性填料的粒径为3~10mm。
5.根据权利要求4所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述惰性填料的表面积为80~250m2/g;惰性填料的粒径为3~8mm。
6.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物与惰性填料的质量比1:(4~30)。
7.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述2,2-二烷氧基丙烷为2,2-二甲氧基丙烷或2,2-二乙氧基丙烷的一种;所述2-烷氧基丙烯为
8.根据权利要求1~7任一项所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,制备方法的步骤具体如下:
9.根据权利要求8所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述管式固定反应器的温度为150~300℃;2,2-二烷氧基丙烷相对催化剂的质量空速为0.1~10h-1。
10.根据权利要求9所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述管式固定反应器的温度为180~280℃;2,2-二烷氧基丙烷相对催化剂的质量空速为0.2~6h-1。
...【技术特征摘要】
1.一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,包括在氮气保护氛围下,利用惰性填料负载金属氧化物作为催化剂,催化裂解2,2-二烷氧基丙烷制备2-烷氧基丙烯。
2.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物由氧化钙和γ氧化铁混合组成。
3.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述惰性填料为惰性陶瓷球。
4.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述惰性填料的表面积为50~250m2/g;惰性填料的粒径为3~10mm。
5.根据权利要求4所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于,所述惰性填料的表面积为80~250m2/g;惰性填料的粒径为3~8mm。
6.根据权利要求1所述的一种2-烷氧基丙烯的制备方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯大鹏,
申请(专利权)人:安徽华甬新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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