专利名称：一种烷基2－氧杂环丁酮化合物的合成制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于造纸施胶的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法。
背景技术：
烷基2-氧杂环丁酮化合物作为一种造纸施胶剂的中间体原料已被广泛应用。在现有制备方法中，烷基2-氧杂环丁酮化合物分两步合成，第一步通常用光气(COCl2)或亚硫酰氯(SOCl2)或三氯化磷(PCl3)和脂肪酸反应生成脂肪酰氯，第二步用苯作溶剂和三乙胺反应缩合成烷基2-氧杂环丁酮化合物，然后分离出三乙胺盐酸盐后，蒸馏出苯得到烷基2-氧杂环丁酮化合物，一次收率77～80％。再经乳化成乳液即可用于造纸施胶。上述方法中第二步合成的缺点是要用苯作溶剂，也就不可避免的使产品中有苯的残留，使用该原料生产的纸品也不宜用于食品包装。并且排放的水中残留有三乙胺也会造成环境污染。而三乙胺和苯的回收率也直接影响到产品的合成成本。
上述制备方法中第二步合成的一种改进方法是将所得脂肪酰氯滴入三乙胺中，反应完成后用水萃取三乙胺盐酸盐，沉降分离出含三乙胺盐酸盐的水相后，在真空条件下脱水得到烷基2-氧杂环丁酮化合物。该方法避免了苯的污染，但脱水时有少量合成物被水解，致使最终产物有效含量降低，同时少量三乙胺会被废水带走而造成一定的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种不仅产品中不含苯且合成制备中也无苯污染及其它污染的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案如下将脂肪酸加热熔化后，加入三氯化磷，搅拌，反应完成后静置分层，分离除去亚磷酸；再将所得的脂肪酰氯注入离子交换柱进行缩合反应，除去氯化氢，缩合反应得到烷基2-氧杂环丁酮化合物。
按上述方案，经缩合反应得到的烷基2-氧杂环丁酮化合物再经溶剂萃取，蒸出溶剂，得到蜡状烷基2-氧杂环丁酮化合物；所述的溶剂为液化石油气、己烷、二甲醚或轻质油。
按上述方案，用脂肪酸加三氯化磷反应生成脂肪酰氯和亚磷酸的反应温度50～70℃，反应式
反应结束后沉降分离出亚磷酸。
按上述方案，所述的缩合反应是将所得的脂肪酰氯用离子交换树脂吸收氯化氢后实现双分子缩合，选择的离子交换树脂通式为
这种交换树脂呈弱碱性，交换基团有叔胺结构，交换容量大于5maq/g，这种交换树脂吸收氯化氢的功能和三乙胺相当，因胺基接支固定于高分子树脂上，用溶剂很容易将反应物和吸收树脂分离。将离子交换树脂装填于有加热夹套的交换柱内，然后将所得脂肪酰氯注入，于50～60℃保温3～5小时，即可完成缩合反应，反应式 生成的烷基2-氧杂环丁酮化合物用溶剂从树脂粒子表面洗脱，蒸去溶剂，得到所需蜡状烷基2-氧杂环丁酮化合物，交换树脂可用氢氧化钠作再生处理，烘干后重复使用。
本发明的有益效果在于1、不仅产品本身不含苯，而且生产制备过程也无苯污染；2、生产制备过程所产生的副产亚磷酸，经精制处理后为副产物。缩合反应在工业装量中封闭进行，溶剂循环使用，全过程无污染物排放，树脂再生所用少量水不含有毒有害物；3、由于溶剂选用了低气化点物质，容易从产物中蒸发除去，最终产物残留溶剂少，且因蒸发温度低，产物颜色也较浅，收率也较高，高时可达87％以上。
具体实施例方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1硬脂酸100g，三氯化磷20～30g，优选的配比是24g；先将硬脂酸加热熔化，在温度不高于70℃的条件下慢慢滴加PCl3，并不断搅拌，约一小时，将PCl3加完后，维持温度50～60℃反应4小时，沉降分去下部亚磷酸，得到硬脂酰氯；第二步缩合反应采用离子交换树脂吸收氯化氢，实现内脂化缩合。取交换容量为7maq/g的弱碱性交换树脂30g，烘干，装于玻璃柱内于50～60℃保温4小时至缩合反应完成。用二甲醚作溶剂，将硬脂基2-氧杂环丁酮洗脱出，洗脱液并入蒸发器，在真空下30～40℃蒸发除去二甲醚，得到蜡状硬脂基2-氧杂环丁酮化合物，收率可达87％以上。
实施例2第一步合成同前实施例1所述，第二步缩合，取交换容量大于5maq/g的弱碱性交换树脂40g，烘干，装于玻璃交换柱内于50～60℃保温4小时，缩合反应完成。用己烷作溶剂，将烷基2-氧杂环丁酮化合物洗出，洗出液并入蒸发器，在真空条件下60～70℃蒸去己烷得到蜡状硬脂基-2氧杂环丁酮化合物，收率大于87％。
权利要求
1.一种烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法，其特征在于将脂肪酸加热熔化后，加入三氯化磷，搅拌，反应完成后静置分层，分离除去亚磷酸；再将所得的脂肪酰氯注入离子交换柱进行缩合反应，除去氯化氢，缩合反应得到烷基2-氧杂环丁酮化合物。
2.按权利要求1所述的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法，其特征在于经缩合反应得到的烷基2-氧杂环丁酮化合物再经溶剂萃取，蒸出溶剂，得到蜡状烷基2-氧杂环丁酮化合物。
3.按权利要求2所述的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法，其特征在于所述的溶剂为液化石油气、己烷、二甲醚或轻质油。
4.按权利要求1或2所述的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法，其特征在于用脂肪酸加三氯化磷反应生成脂肪酰氯和亚磷酸的反应温度50～70℃，反应式
5.按权利要求1或2所述的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法，其特征在于所述的缩合反应是将所得的脂肪酰氯用离子交换树脂吸收氯化氢后实现双分子缩合，选择的离子交换树脂通式为
6.按权利要求5所述的烷基2-氧杂环丁酮化合物合成制备方法，其特征在于将离子交换树脂装填于有加热夹套的交换柱内，然后将所得脂肪酰氯注入，于50～60℃保温3～5小时，即可完成缩合反应。
全文摘要
本发明涉及一种用于造纸施胶的烷基2－氧杂环丁酮化合物合成制备方法。该方法将脂肪酸加热熔化后，加入三氯化磷，搅拌，反应完成后静置分层，分离除去亚磷酸；再将所得的脂肪酰氯注入离子交换柱进行缩合反应，除去氯化氢，缩合反应得到烷基2－氧杂环丁酮化合物。再经溶剂萃取，蒸出溶剂，得到蜡状烷基2－氧杂环丁酮化合物。本发明的有益效果在于1.不仅产品本身不含苯，而且生产制备过程也无苯污染；2.生产制备过程所产生的副产亚磷酸，经精制处理后为副产物。缩合反应在工业装量中封闭进行，溶剂循环使用，全过程无污染物排放，树脂再生所用少量水不含有毒有害物；3.最终产物残留溶剂少，且因蒸发温度低，产物颜色也较浅，收率也较高，可达87％以上。
文档编号C07D305/00GK1939913SQ20061012443
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月1日 优先权日2006年9月1日
发明者赵雪林 申请人:赵雪林