专利名称：2,2,4－三甲基－1,3－戊二醇单异丁酸酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯制备方法的改进。
背景技术：
日本特开昭58-65245公布了在碱土金属氧化物(氧化钡或氧化镁)存在下，由式(1)所表示的醛一步合成制得式(2)所表示的二醇单酯的方法 (式中R1、R2为碳数1-5的相同或不同的烷基)。其碱金属氧化物的最佳用量为醛的0.5％-10％，并于50-150℃下反应0.5-4小时。反应液分离出催化剂后的滤液，用通常方法蒸馏、精制目的产物。其异丁醛转化率为80％-82％，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯选择性为90％-94.9％。
中国专利申请号00107939.5(申请日为2000年5月31日)公开了以异丁醛为原料，在催化剂作用下经醇醛缩合、酯合成二步法制得2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的方法，醇醛缩合以氢氧化钠为催化剂，而酯合成时则以Ba(OH)2·8H2O或Ba(OH)2·H2O为催化剂，其单程产率为58.39％-64.01％、总产率为81.08％-82.79％。
发明内容
本发明为克服现有技术存在的不足，而提出一种以碱土金属氢氧化物，尤其以Ba(OH)2·H2O为催化剂，一步合成2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的方法，以提高其转化率、选择性等。
2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的制备方法，以异丁醛(工业品)为原料，在催化剂存在下，于48-150℃反应0.5-8小时，其反应式如下 异丁醛2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯一步合成制得的反应液降至室温，分离出催化剂后的反应液再经脱醛、减压蒸馏或精馏，制得目的产物，其特征在于所述的催化剂为碱土金属氢氧化物，其用量为异丁醛用量的0.5％-10％(重量)。
上述制备方法中所述的碱土金属氢氧化物，可为Ba(OH)2·H2O，其用量为异丁醛用量的0.5％-10％(重量)。
异丁醛转化率按下式计算异丁醛转化率＝[(异丁醛加入料重量-未反应的异丁醛重量)/异丁醛加入料重量]×100％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的选择性按下式计算2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的选择性＝[2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯得量/(异丁醛加入重量-未反应的异丁醛重量)]×100％本发明提供的技术方案，以粉状Ba(OH)2·H2O为催化剂时，其异丁醛转化率高达86.90％，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的选择性高达98.95％，明显高于日本特开昭58-65245的转化率和选择性。(本发明中用粒状Ba(OH)2·H2O为催化剂时异丁醛转化率为76.96％，选择性为98.50％)。
本发明采用含水异丁醛为原料，其水的质量分数为3％时，异丁醛的转化率为73.71％，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的选择性为94.95％，均高于特开昭58-65245实验例2中异丁醛水含量2％时，其异丁醛的转化率为80％，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的选择性为90％。展示出本发明对异丁醛的质量要求不苛刻。其Ba(OH)2·H2O的质量，符合中华人民共和国原化工部产品标准HG-2566-94。此外，本发明还具有三废少，操作简单，所用设备少等优点。
具体实施例方式
实验例1向反应器中加入工业品异丁醛(吉化公司出品，其异丁醛质量分数为98.96％，异丁酸质量分数为0.87％，水质量分数为0.17％)360g，在搅拌下加入粉状Ba(OH)2·H2O 11.7g，该催化剂应符合中华人民共和国原化工部颁布的标准HG-2566-94，其用量与异丁醛用量百分比以下式计算 升温至67℃搅拌1h30min，将反应液降至室温，取反应液进行气相色谱分析，其结果异丁醛(IBA) 15.36％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(TMPD) 0.45％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯(TMHPIB) 83.75％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇双异丁酸酯(TMPDIB) 0.22％未知物--IBA转化率为84.64％TMHPIB选择性为98.95％。
将上述反应液分离出催化剂后进行脱醛及减压蒸馏，即脱醛时收集59-90℃馏份为回收异丁醛可重新利用；减压蒸馏时，收集144℃-146℃/-0.0945MPa的馏份(目的产物)，将此馏份进行气相色谱分析，其结果IBA 0.16％TMPD 0.63％TMHPIB98.57％TMPDIB0.28％未知物0.06％实验例2将工业品异丁醛72kg(其质量同实验例1)，加入反应器，然后在搅拌下加2.34kg的粉状Ba(OH)2·H2O(其质量同实验例1)，升温至67℃搅拌3h，然后将反应液降至室温，取此时的反应液进行气相色谱分析，其结果IBA 13.10％TMPD 0.54％TMHPIB85.62％TMPDIB0.32％未知物0.32％其IBA转化率86.90％。
TMHPIB选择性为98.53％。
上述的反应液分离出催化剂，经脱醛及减压蒸馏，即脱醛时收集59℃-90℃馏份作为回收异丁醛重新利用；减压蒸馏时，收集144℃-146℃/-0.0945MPa的馏份(目的产物)，取此时的馏份进行气相色谱分析，其结果IBA 0.15％TMPD 0.69％TMHPIB98.50％TMPDIB0.27％未知物0.058％实验例3将360g的工业品异丁醛(其质量符合HG-2566-94)，加入反应器，然后在搅拌下加入11.7g的粒状Ba(OH)2·H2O(其质量同实验例1)，升温至67℃搅拌1h15min，将反应液降至室温，取此时的反应液进行气相色谱分析，其结果IBA 23.04％TMPD 0.63％TMHPIB75.82％TMPDIB0.27％未知物--IBA转化率76.96％。
IBA选择性为98.52％。
将上述的反应液分离出催化剂后，经脱醛及减压蒸馏，即脱醛时收集59-90℃馏份作为回收的异丁醛重新利用；减压蒸馏时，收集144℃-146℃/馏份进行气相色谱分析，其结果
IBA 0.29％TMPD1.01％TMHPIB 98.12％TMPDIB 0.26％未知物 --实验例4在反应器中加入含水异丁醛(异丁醛质量分数为96.13％，水质量分数为3％，异丁酸质量分数为0.87％)360g，然后在搅拌下加入Ba(OH)2·H2O14.69g(其质量同实验例1)，在67℃搅拌1h30min。将反应液降至室温，取此时反应液进行气相色谱分析，其结果IBA 26.29％TMPD1.075％TMHPIB 69.99％TMPDIB 0.13％未知物 1.08％IBA转化率为73.71％。
TMHPIB选择性为94.95％。
将上述的反应液分离出催化剂，经脱醛、减压蒸馏，即脱醛时收集59-90℃馏份为回收异丁醛可再利用；减压蒸馏时，收集144℃-146℃/-0.0945MPa的馏份(目的产物)，将此馏份进行气相色谱分析，其结果IBA 0.63％TMPD2.58％TMHPIB 95.80％TMPDIB 0.16％未知物 0.05％从以上实验不难看出以Ba(OH)2·H2O为催化剂合成TMHPIB，其反应液降至室温，分离出催化剂经脱醛后，采用简单的减压蒸馏，其TMHPIB质量分数为98.12％-98.57％。如果期望得到质量分数更高(99％以上)的TMHPIB，也可用公知的精馏方法进行精制。
权利要求
1.一种2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯的制备方法，以异丁醛为原料，在催化剂存在下，于48-150℃反应0.5-8小时，其反应式如下 异丁醛 2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯一步合成制得的反应液降至室温，分离出催化剂后的反应液再脱醛、减压蒸馏或精馏，制得目的产物，其特征在于所述的催化剂为碱土金属氢氧化物，其用量为异丁醛用量的0.5％-10％(重量)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碱土金属氢氧化物为Ba(OH)2·H2O，其用量为异丁醛用量的0.5％-10％(重量)。
全文摘要
本发明涉及2，2，4－三甲基－1，3－戊二醇单异丁酸酯的制备方法，工业品异丁醛在碱土金属氢氧化物催化剂存在下，于48℃－150℃反应0.5－8h，一步合成得到的反应液降至室温，分离出催化剂后的反应液，再经脱醛、减压蒸馏(或精馏)，可制得目的产物，催化剂用量为异丁醛用量的0.5－10％(重量)；上述碱土金属氢氧化物可为Ba(OH)
文档编号C07C69/00GK1417195SQ0114055
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月9日 优先权日2001年11月9日
发明者汪恩栋, 齐向红, 李德春 申请人:吉化集团吉林市江南研究院有限责任公司