【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种有机中间体1,1,1-三(羟甲基)乙烷的制备方法。本研究得到国家自然科学基金项目(22371269)的资助。
技术介绍
1、1,1,1-三(羟甲基)乙烷，简称tme，cas号：77-85-0，分子式c5h12o3，分子量120.15，结构如下所示：
2、
3、该产品是带有三个伯羟基的多元醇，为无味的白色结晶固体。该产品可以和多元酸反应，生成聚酯树脂。这些带羟基的聚酯树脂可以和异氰酸酯、氨基树脂等交联固化，或者与有机硅树脂、环氧树脂等树脂进行改性，用于耐高温，耐氧化，耐候，保光性要求高的产品。此外，该产品还可以用于聚酯合成润滑油、增塑剂、塑料稳定剂和钛白粉包膜等领域，具备优良的耐候、耐光、耐温性能。
4、目前大部分1,1,1-三(羟甲基)乙烷合成路线采用两步合成法：首先将丙醛和甲醛缩合成2,2-二羟甲基丙醛，再将醛还原成醇的路径。反应路线如下所示：
5、
6、目前第一步缩合反应有钙法、钠法和混合碱法三种：钙法缩合是以ca(oh)2作为碱催化剂去催化反应(us2468718[p])，该方法具有原料成本低、副产品甲酸钙应用广泛等优点；钠法缩合是以naoh作为碱性催化剂去催化反应(潘劲松,贾卫斌,张晓谦,胡波.三羟甲基乙烷合成工艺研究[j].应用化工,2009,38(03):465-468.)，这种方法收率虽然也较可观，目前工业上主要用钠法生产1,1,1-三(羟甲基)乙烷，但是，由于存在着能耗高、工艺复杂、设备多、污染大及副产物分离困难、
7、对于第二步的醛还原成醇的反应有两种：一种是催化加氢，此类方法一般需要较高的压力，条件较为苛刻，对设备要求较高；另一种是利用cannizzaro反应让甲醛还原二羟甲基丙醛生成1,1,1-三(羟甲基)乙烷，此类方法条件相对温和，适用性更好。
技术实现思路
1、当前，钠法缩合存在能耗高、副产物甲酸钠难以回收以及工艺处理复杂等问题；同时混合碱法的工艺探索不够成熟。因此，针对于现有技术中所存在的上述问题，本专利技术采用钙法缩合，提供了一种原料成本低、反应条件温和、安全高效的有机中间体1,1,1-三(羟甲基)乙烷的制备方法。本专利技术采用一锅法反应，具备经济实用性和工业化应用前景。
2、本专利技术有机中间体1,1,1-三(羟甲基)乙烷的制备方法，包括以下步骤：
3、在氮气保护下，以正丙醛和甲醛为原料，以ca(oh)2作碱，水作溶剂，升温至20-70℃后发生羟醛缩合和cannizzario歧化反应，反应时间控制在2-9h；反应结束并冷却至室温后加入甲酸中和ca(oh)2。将所得溶液浓缩得到干燥的白色固体，向其中加入无水乙醇，溶解过滤除去甲酸钙，再用无水乙醇洗涤滤饼。将所得溶液浓缩后，加入乙酸乙酯重结晶，过滤干燥后得到目标产物。
4、其中：
5、正丙醛和甲醛的摩尔比控制为1:3.0～5.0。
6、正丙醛和ca(oh)2的摩尔比控制为1:0.5～1.0。
7、正丙醛的浓度控制为0.5～2.0m。
8、反应路线如下所示：
9、
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
11、1、本专利技术选用的反应溶剂为水，更加廉价、绿色、安全。
12、2、本专利技术采用了“一锅法”合成技术，在较为温和的反应条件下即可进行，极大简化了操作流程，具备明显的经济实用性。
13、3、本专利技术后处理简便，避免复杂的工业操作，具备工业化生产前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种有机中间体1,1,1-三(羟甲基)乙烷的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种有机中间体1,1,1-三(羟甲基)乙烷的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐允河，侯晓庆，李树森，黄豪，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。