专利名称：一种特戊醛的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是一种化工中间体——特戊醛的合成方法。
背景技术：
特戊醛是一种重要的有机化工中间体，目前其合成主要有以下几种方法一、文献Bull.Soc.Chim.Belg.，1992，(101)9817-19，采用格氏试剂的甲酰化制取特戊醛，反应式如下由于格氏试剂制取及反应需要严格控制反应条件，产物收率较低(只有57％～61％)，及原料成本较贵，因此造成生产成本过高。
二、文献J.Am.Chem.Soc.，1964(86)1085-1089等，以特戊腈为原料还原性水解制取特成醛，反应式如下虽然该步产品收率较高(达89％)。但是由于原料特戊腈需由特戊酸或溴代叔丁烷等制备，并可能涉到加固相高温反应或剧毒的氰化物，操作较麻烦，总收率并不理想，特别是催化剂三烷氧基氢化铝锂价格昂贵，其实用价值不大。
三、文献J.C.S.Chem.Comm.，1978354-355，采用特戊酰的催化还原制取特戊醛，反应式如下该法具有操作过程相对简单，原料特戊酰氯成本低，来源丰富等优点，但所需催化剂毒性大，污染严重，使用该催化剂产品收率低，只有32％。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种成本低、收率高、环境友好的特戊醛合成方法。
为达到以上目的，本发明通过这样的技术方案来实现的提供一种特戊醛的合成方法，以特戊酰氯为原料，采用经喹啉-S毒化的钯—炭为催化剂，在加入缚酸剂的溶剂中与氢气进行还原反应，反应液依次经过滤、洗涤、萃取、干燥、精馏。
还原反应中，系统压力为0.1MPa～0.8MPa，反应温度为20～120℃。特戊酰氯与溶剂的重量比为1∶6～1∶8。钯—炭的用量为特戊酰氯重量的2％～18％，此钯—炭中钯的重量含量为2％～8％。缚酸剂与特戊酰氯的摩尔数之比为1∶1～3∶1，缚酸剂为有机叔胺。
喹啉-S的制备方法为将喹啉与硫磺在加热状态下进行回流反应，反应结束后用溶剂稀释；回流反应温度为210～230℃，硫磺与喹啉的重量比为1∶4～1∶8，溶剂用量是硫磺与喹啉重量之和的6～8倍。溶剂为芳香族化合物，如苯、甲苯或二甲苯。
用本发明的合成方法生产特戊醛，原料价廉易得，生产成本低，污染排放少且容易治理，设备简单，易于操作，生产周期短，容易实现产业化。最重要的是本方法的产品收率高，最高能达到70％，且所制得的产品的纯度高。
具体实施例方式
实施例1一种特戊醛的合成方法，先制备喹啉-S将喹啉4g与硫磺1g加热到210℃进行回流反应5h，制成深褐色液体，用8倍于上述液体重量的甲苯进行稀释，即得喹啉-S。
还原反应过程如下在500ml高压釜中按序加入甲苯192g，缚酸剂选取78g(0.6mol)的二异丙基乙基胺，钯含量为5％的钯—炭4g，特戊酰氯24g(0.2mol)，喹啉-S 1ml。先将高压釜用氮气置换两次，用氢气置换两次，然后立即充氢至压力0.5MPa。将上述混合物在室温下搅拌反应2h，然后加热至70℃反应4h，再在室温下搅拌后放置12h。反应期间压力会下降，因此需要不断充氢，保持压力为0.5MPa。
反应结束后慢慢释放氢压，打开容器，将上述反应后的产物进行过滤，得滤液A和滤饼，用25ml甲苯洗涤滤饼，得滤液B，合并滤液A和B，分别用5％冷碳酸钠水溶液25ml、冷水25ml洗涤，用20g无水硫酸镁干燥，过滤出干燥剂，常压精馏，收集76～77℃馏分，即得产品特戊醛。此方法生产的特戊醛，气相色谱分析含量约为99.2％，收率达70％。
实施例2一种特戊醛的合成方法，先制备喹啉-S将喹啉6g与硫磺1g加热到220℃进行回流反应5h，制成深褐色液体，用6倍于上述液体重量的苯进行稀释，即得喹啉-S。
还原反应过程如下在500ml高压釜中按序加入苯144g，缚酸剂选取78g(0.6mol)的二异丙基乙基胺，钯含量为2％的钯—炭1g，特戊酰氯24g(0.2mol)，喹啉-S 1ml。先将高压釜用氮气置换两次，用氢气置换两次，然后立即充氢至压力0.8MPa。将上述混合物在室温下搅拌反应2h，然后加热至70℃反应4h，再在室温下搅拌后放置12h。反应期间压力会下降，因此需要不断充氢，保持压力为0.8MPa。
反应后的产物后处理过程，按照实施例1进行操作，所得的特戊醛收率54％，纯度95.3％，原料特戊酰氯的转化率为90％。
实施例3一种特戊醛的合成方法，先制备喹啉-S将喹啉8g与硫磺1g加热到230℃进行回流反应5h，制成深褐色液体，用7倍于上述液体重量的苯进行稀释，即得喹啉-S。
还原反应过程如下在500ml高压釜中按序加入甲苯168g，缚酸剂选取78g(0.6mol)的二异丙基乙基胺，钯含量为5％的钯—炭3g，特戊酰氯24g(0.2mol)，喹啉-S 1ml。先将高压釜用氮气置换两次，用氢气置换两次，然后立即充氢至压力0.1MPa。将上述混合物在室温下搅拌反应2h，然后加热至120℃反应4h，再在室温下搅拌后放置12h。反应期间压力会下降，因此需要不断充氢，保持压力为0.1MPa。
反应后的产物后处理过程，按照实施例1进行操作，所得的特戊醛收率46％，纯度96.2％，原料特戊酰氯的转化率为95％。
实施例4一种特戊醛的合成方法，先制备喹啉-S，按照实施例1进行操作。
还原反应过程如下在500ml高压釜中按序加入二甲苯192g，缚酸剂选取78g(0.6mol)的二异丙基乙基胺，钯含量为8％的钯—炭2g，特戊酰氯24g(0.2mol)，喹啉-S 1ml。先将高压釜用氮气置换两次，用氢气置换两次，然后立即充氢至压力0.5MPa。将上述混合物在室温下搅拌反应2h，然后加热至20℃反应4h，再在室温下搅拌后放置12h。反应期间压力会下降，因此需要不断充氢，保持压力为0.5MPa。
反应后的产物后处理过程，按照实施例1进行操作，所得的特戊醛收率61％，纯度98.5％，原料特戊酰氯的转化率为90％。
实施例5一种特戊醛的合成方法，先制备喹啉-S，按照实施例2进行操作。
还原反应过程如下在500ml高压釜中按序加入甲苯168g，缚酸剂选取52g(0.4mol)的二异丙基乙基胺，钯含量为5％的钯—炭3g，特戊酰氯24g(0.2mol)，喹啉-S 1ml。先将高压釜用氮气置换两次，然后立即充氢至压力0.8MPa。将上述混合物在室温下搅拌反应2h，然后加热至120℃反应4h，再在室温下搅拌后放置12h。反应期间压力会下降，因此需要不断充氢，保持压力为0.8MPa。
反应后的产物后处理过程，按照实施例1进行操作，所得的特戊醛收率41％，纯度97.3％，原料特戊酰氯的转化率为94％。
实施例6一种特戊醛的合成方法，先制备喹啉-S，按照实施例3进行操作。
还原反应过程如下在500ml高压釜中按序加入甲苯168g，缚酸剂选取26g(0.2mol)的二异丙基乙基胺，钯含量为8％的钯—炭3g，特戊酰氯24g(0.2mol)，喹啉-S 1ml。先将高压釜用氮气置换两次，然后立即充氢至压力0.1MPa。将上述混合物在室温下搅拌反应2h，然后加热至20℃反应4h，再在室温下搅拌后放置12h。反应期间压力会下降，因此需要不断充氢，保持压力为0.1MPa。
反应后的产物后处理过程，按照实施例1进行操作，所得的特戊醛收率52％，纯度96.3％，原料特戊酰氯的转化率为92％。
以上所述仅为本发明的若干个具体实施方式
，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，还可以作出许多变型和改进，所有的未超出权利要求所述的变型或改进均应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种特戊醛的合成方法，其特征在于以特戊酰氯为原料，采用经喹啉-S毒化的钯—炭为催化剂，在加入缚酸剂的溶剂中与氢气进行还原反应，反应液依次经过滤、洗涤、萃取、干燥、精馏。
2.根据权利要求1所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述还原反应中，系统压力为0.1MPa～0.8MPa，反应温度为20～120℃。
3.根据权利要求1所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述特戊酰氯与溶剂的体积比为1∶6～1∶8。
4.根据权利要求1所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述钯—炭的用量为特戊酰氯重量的2％～18％。
5.根据权利要求4所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述钯—炭中钯的重量含量为2％～8％。
6.根据权利要求1所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述缚酸剂与特戊酰氯的摩尔数之比为1∶1～3∶1。
7.根据权利要求1所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述缚酸剂为有机叔胺。
8.根据权利要求1所述的特戊醛的合成方法，其特征在于，所述喹啉-S的制备方法为将喹啉与硫磺在加热状态下进行回流反应，反应结束后用溶剂稀释；所述回流反应温度为210～230℃，所述硫磺与喹啉的重量比为1∶4～1∶8，所述溶剂用量是硫磺与喹啉重量之和的6～8倍。
9.根据权利要求1或8所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述溶剂为芳香族化合物。
10.根据权利要求9所述的特戊醛的合成方法，其特征在于所述芳香族化合物为苯或甲苯或二甲苯。
全文摘要
本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是一种化工中间体——特戊醛的合成方法它以特戊酰氯为原料，采用经喹啉－S毒化的钯－炭为催化剂，在加入缚酸剂的溶剂中与氢气进行还原反应，反应液依次经过滤、洗涤、萃取、干燥、精馏。用本发明的合成方法生产特戊醛，原料价廉易得，生产成本低，污染排放少且容易治理，设备简单，易于操作，生产周期短，容易实现产业化；产品收率高。
文档编号C07C45/41GK1562931SQ200410017258
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者陈新志, 钱超 申请人:浙江大学