专利名称：一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，具体涉及2，2-二烷基 -1，3-二氧戊环的制备方法及其水解制备乙二醇方法。
背景技木
1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，按反应物分类， 一般有两种第一，
以邻二醇类化合物和含羰基的化合物(醛或酮)为反应物，反应生成1,3-二氧戊环类化合物和水；第二，环氧化合物与醛或酮反应生成1,3-二氧戊 环类化合物。在有机合成领域，第一种方法常用于邻二羟基或羰基官能团 的保护和邻二醇类化合物的气相色谱分析；第二种方法文献报道的较少， 其中具有潜在工业应用价值的实例是在催化剂作用下环氧乙烷和丙酮反 应制备2，2-二甲基-1，3-二氧戊环，然后水解2，2-二甲基-1,3-二氧戊环制备 乙二醇。文献报道的第二种方法实例如下
美国化学会期刊文献(J. Org. Chem. 1978，43,438 440)报道了在无水 硫酸铜催化剂作用下环氧化合物(II)与丙酮反应制备2,2-二甲基-1，3-二 氧戊环衍生物。但该方法对于结构通式为(II)式的环氧化合物，当R1 至R"基团中有1个或2个基团是垸基、其余为氢原子时，所述环氧化合物 与丙酮反应的转化率低(5 50%)，并且反应需使用大量的丙酮(丙酮与 环氧化合物摩尔比大于16)和催化剂(催化剂与环氧化合物摩尔比高达 40%)。
制备2，2-二甲基-1,3-二氧戊环在乙二醇生产工艺中有应用价值。现有
9乙二醇生产工艺的主要缺点是水和环氧乙烷质量比高(约10: 1)，同时 乙二醇选择性偏低，流程长，能耗大，生产中大量的能量用于蒸发产品中 的水分。为了解决环氧乙垸水解制乙二醇生产中节约能源及降低设备投资
问题，在降低水的用量的同时又减少副产物二甘醇(diethyleneglyccl)， 专利文献￡ 044815781报道了环氧乙烷先与丙酮反应生成2，2-二甲基-1，3-二氧戊环，然后水解2,2-二甲基-1,3-二氧戊环制备乙二醇。环氧乙烷与丙 酮的反应所使用的催化剂是固体酸催化剂(solid acid catalysts)，采用酸 活化的粘土 (acid activated clays)。当用K10 (—种酸活化的粘土)作 催化剂，并且环氧乙烷与丙酮的投料摩尔比为1 : 3.8时，环氧乙垸除转 化为2,2-二甲基-1，3-二氧戊环外，产物液有副产物乙二醇、二甘醇 (diethyleneglycol)和1,4-二氧杂环己垸。气相色谱分析反应产物液成分 副产物总含量0.4%w。
发明内容
本发明要解决的技术问题是
本发明的目的之一是提供一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，使
得用结构通式(n)式的环氧化合物与酮或醛反应制备结构通式(i)的
1，3-二氧戊环类化合物的转化率提高，同时保持较高选择性，降低副产物
本发明的目的之二是提供一种乙二醇的制备方法，用环氧乙垸与酮反 应再水解制备乙二醇，比现有乙二醇生产工艺节约能源及降低设备投资。
本发明的1,3-二氧戊环类化合物的制备方法技术方案是
以结构通式为(n)式的环氧化合物为第一种原料，(II)
以通式为R5COR6的醛或酮为第二种原料；
以三氟甲磺酸锌为催化剂，所述第一种原料与所述第二种原料发生反 应，生成结构通式为(I )的1，3-二氧戊环类化合物；
在结构通式(I ) 、(II)中
R1、 R2、 R3、 114均选自下列中的一种氢原子、直链的Q C2o垸基、
支链的C3 C20烷基、Cs C2()环烷基、C4 C20烷基环烷基、Q C2。环烷
基烷基、C6 C2o芳基、C7 C2o烷芳基、C7 C2o芳烷基；R1 、 R2、 R3、 R"基团彼此相同或不同；
当R1、 R2、 R3、 R4中至少有两个不是氢原子时，任选地，R1、 R2、 R3、 R4中不是氢原子的任意两个基团彼此键接在一起成环；
R5、 W均选自下列中的一种氢原子、直链的d C2o烷基、支链的
C3 C2。垸基、C3 C2。环垸基、Q C20垸基环垸基、C4 C20环烷基烷基、 Q C2o芳基、C7 C20垸芳基、C7 C20芳烷基；R5、 R6彼此相同或不同；
当R5、 RS都是烃基时，任选地，RS和R^基团键接在一起成环。第2种优选技术方案是 在结构通式(I ) 、(II)中，
R1、 R2、 R3、 W均选自下列中的一种氢原子、直链的Ci C8烷基、 支链的Q C8垸基、C3 C9环烷基、C4 C9烷基环垸基、C4 C9环垸基
垸基、C6 C1()芳基、C7 C1Q烷芳基、C7 C1Q芳垸基；R1、 R2、 R3、 R4 相同或不同；
R5、 116均选自下列中的一种氢原子、甲基、乙基、丙基、苯基；任 选地，R5、 W均选自下列中的一种二亚甲基、三亚甲基，并且键接在一
起成环；R5、 W相同或不同。
第3种进一步优选技术方案是
在结构通式(I ) 、 (II)中R1、 R2、 R3、 114均选自下列中的一种 氢原子、甲基、乙基；R1、 R2、 R3、 R"相同或不同；
任选地，在结构通式(I ) 、 (II)中，R1、 113均是氢原子；R2、 114均是1,2-亚乙基，并且112和114基团键接在一起成六元环；
R5、 116均选自下列中的一种氢原子、甲基、乙基、丙基、苯基；
或者R5、 ！16均选自下列中的一种二亚甲基、三亚甲基，并且键接在 一起成环；R5、 116相同或不同；
在所述反应中，按摩尔比，
第一种原料第二种原料=1 : 0.1 10，
第一种原料三氟甲磺酸锌=1 : 0.001 0.05，
反应温度-20°C 150°C，反应压力常压 2MPa。
在上述第3种优选技术方案基础上，还可以有进一步不同优选技术方
案
第4种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (n)中R1、 R2、 R3、R"均选自下列中的一种氢原子、甲基、乙基；R1、 R2、 R3、 R"相同或不同。
第5种优选技术方案在结构通式(I ) 、( II )中R1、 R2、 R3、 W均是氢原子。
第6种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中，R1、 R2、 R3均
是氢原子；114是甲基或乙基。
第5种、第6种分别相当于第4种的进一步优选。
第7种优选技术方案在结构通式(I) 、 (II)中，R1、 R^均是 氢原子；R2、 W均是l,2-亚乙基，并且^和114基团键接在一起成六元环。
第8种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中R1、 R2、 R3、
R"均是氢原子。在结构通式(I )中，R5、 W均是甲基。
第9种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中R1、 R2、 R3、 W均是氢原子。在结构通式(I )中，R5、 W基团分别是甲基、乙基； 或者R5、 W基团分别是二亚甲基、三亚甲基，并且键接在一起成六元环。
第10种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中，R1、 R2、 R3
均是氢原子；R"是甲基或乙基。在结构通式(I )中，R5、 ^基团分 别是氢原子、苯基。
第ll种优选技术方案在结构通式(I) 、 (II)中，R1、 113均是 氢原子；R2、 W均是l,2-亚乙基，并且I^和W基团键接在一起成六元环。 特别适用于对羰基化合物的保护，即用氧化环己烯在三氟甲磺酸锌催化下 与酮反应生成縮酮，保护酮羰基官能团。所述第一种原料为氧化环己烯，
在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第二种原料丙酮发生反应，生成2,2-二甲 基-l，3-二氧杂全氢茚，按摩尔比，
氧化环己烯丙酮=1 : 1 4，氧化环己烯三氟甲磺酸锌=1 : 0.01 0.05。
增加三氟甲磺酸锌的用量能提高反应的速度。
第12种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中R1、 R2、 R3、 !14均是氢原子。在结构通式(I )中，R5、 W均是甲基。所述第一种 原料为环氧乙垸，在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第二种原料丙酮发生反
应，生成2,2-二甲基-l，3-二氧戊环，按摩尔比，
环氧乙垸丙酮=1 : 1 4，
环氧乙烷三氟甲磺酸锌=1 : 0.005 0.05，
在投料过程中增加丙酮和三氟甲磺酸锌的投料量有利于提高环氧乙 烷的转化率，增加丙酮的投料量、最后加入三氟甲磺酸锌和降低反应物混
合时的温度有利于提高环氧乙烷生成的2,2-二甲基-1,3-二氧戊环的选择性。
第13种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中R1、 R2、 R3、 W均是氢原子。在结构通式(I )中，R5、 W基团分别是甲基、乙基； 或者RS、RS基团分别是二亚甲基、三亚甲基，并且键接在一起成六元环。
所述第一种原料为环氧乙烷，在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第二种原料
丁酮发生反应，生成2-甲基-2-乙基-l，3-二氧戊环，按摩尔比， 环氧乙垸丁酮=1 : 1 4，
环氧乙烷三氟甲磺酸锌=1 : 0.005 0.05，
在投料过程中增加丁酮和三氟甲磺酸锌的投料量有利于提高环氧乙 烷的转化率，增加丁酮的投料量、最后加入三氟甲磺酸锌和降低反应物混
合时的温度有利于提高环氧乙垸生成的2-甲基-2-乙基-l，3-二氧戊环的选择性。第14种优选技术方案在结构通式(I ) 、 (II)中，R1、 R2、 R3
均是氢原子；R"是甲基或乙基。在结构通式(I )中，R5、 W基团分 别是氢原子、苯基。所述第一种原料为1,2-环氧丙烷，在三氟甲磺酸锌
催化下，与所述第二种原料苯甲醛发生反应，生成2-苯基-4-甲基-l,3-二氧
戊环，按摩尔比，
1，2-环氧丙垸苯甲醛=1 : 1 4，
1,2-环氧丙烷三氟甲磺酸锌=1 : 0.005 0.05，
在投料过程中增加苯甲醛和三氟甲磺酸锌的投料量有利于提高1,2-环
氧丙垸的转化率，增加苯甲醛的投料量、尽量避免空气或氧气的接触、最
后加入三氟甲磺酸锌和降低反应物混合时的温度有利于提高1,2-环氧丙烷 生成的2-苯基-4-甲基-l,3-二氧戊环的选择性。
本发明的乙二醇的制备方法的技术方案是包括以下步骤 第一步，以结构通式为(III)式的环氧化合物为第一种原料，
(III)
以通式为R5COR6的醛或酮为第二种原料；
以三氟甲磺酸锌为催化剂，所述第一种原料与所述第二种原料发生反 应，生成结构通式为(IV)的1，3-二氧戊环类化合物；<formula>formula see original document page 16</formula>
在结构通式(in) 、 (iv)中
R1、 R2、 R3、 114均是:氢原子；
R5、 116均选自下列中的一种氢原子、直链的d C2。烷基、支链的
C3 C2。烷基、C3 C2。环垸基、C4 C2o垸基环烷基、C4 C2。环垸基垸基、
C6 C2。芳基、C7 C2o烷芳基、C7 C2o芳垸基；R5、 R6彼此相同或不同； 当R5、 116都是烃基时，任选地，RS和W基团键接在一起成环； 在所述反应中，按摩尔比， 第一种原料第二种原料=1 : 0.1 10， 第一种原料:催化剂=1 : 0細 0.05;
第二步，对第一步产物进行精馏分离，分离出酮，得到所述的1,3-二
氧戊环类化合物。精馏分离是本领域公知的常规步骤。
第三步，在催化剂存在下，对第二步产物进行水解，得到乙二醇和酮 的混合物。水解可以釆用公知或不公知的各种技术，如采用文献
EP0448157B1中揭示的技术。
第四步，分离出酮，得到乙二醇产品。分离产品是常规步骤。
优选技术方案是
在第一步，所述的第一种原料是环氧乙烷，所述的第二种原料是丙酮，环氧乙烷丙酮=1 : 1 4， 环氧乙烷催化剂=1 : 0.005 0.05，
生成2,2-二甲基-1,3-二氧戊环；
在第二步，对第一步产物进行精馏分离，分离出丙酮，得到2,2-二甲 基-l，3-二氧戊环；
在第三步，在催化剂存在下，对2,2-二甲基-1，3-二氧戊环进行水解， 得到乙二醇和丙酮的混合物；
第四步，分离出丙酮，得到乙二醇产品。 其中在第二步和第四步分离出的丙酮，可以循环到第一步作为原料。
另一种优选技术方案是
在第一步，所述的第一种原料是环氧乙垸，所述的第二种原料是丁酮， 环氧乙烷丁酮=1 : 1 4, 环氧乙烷催化剂=1 : 0.005 0.05，
生成2-甲基-2-乙基-l，3-二氧戊环；
在第二步，对第一步产物进行精馏分离，分离出丁酮，得到2-甲基-2-
乙基-l，3-二氧戊环；
在第三步，在催化剂存在下，对2-甲基-2-乙基-l，3-二氧戊环进行水解， 得到乙二醇和丁酮的混合物；
第四步，分离出丁酮，得到乙二醇产品。 其中在第二步和第四步分离出的丁酮，可以循环到第一步作为原料。
本发明的有益效果是
本发明的1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，通过在反应中新引入三
氟甲磺酸锌作为催化剂，提高结构通式为(II)式的环氧化合物与酮反应生成结构通式为(I )的1,3-二氧戊环类化合物的转化率。
本发明的1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，对于结构通式为(II )式 的环氧化合物，当W至W基团中有1个或2个基团是垸基、其余为氢原 子时，所述环氧化合物与丙酮反应的转化率高(97% 100%)、选择性好 (86% 91%)，并且每摩尔所述环氧化合物反应所需使用的丙酮和催化 剂摩尔量分别由文献(J. Org. Chem. 1978,43,438~440)报道的大于16和高 达40%，降到投料摩尔比为，
环氧化合物(II):酮三氟甲磺酸锌=1 : 1 4 : 0.01 0.05。 本发明的乙二醇的制备方法，比现有乙二醇生产工艺节约能源及降低 设备投资。
Pf于图i兑明
图1是环氧乙垸制备縮酮和水解流程示意图。
图中，A:环氧乙烷与酮(丙酮或丁酮)反应釜， B:精馏塔，
C:乙二醇縮酮水解反应精馏塔，
乙二醇縮酮2,2-二甲基-1，3-二氧戊环或2-甲基-2-乙基-l,3-二氧戊环。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步描述本发明。本发明的范围不受这些实施例的 限制，本发明的范围在权利要求书中提出。
下列实施例结构通式为(II)式的环氧化合物的原料转化率和产物的 选择性，根据气相色谱-质谱联用分析的结果计算而得。计算过程中，具 体的各个物质的确定，是根据所给出的质谱图与输入到计算机内的标准谱 图相比照给出的。实施例l:制备2，2-二甲基-l，3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入21.2克丙酮、4.4克环氧乙 烷加入反应釜中，迅速加入1.8克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，油浴中加 热，在55"C磁力搅拌反应8小时，降至室温取样分析。转化率98.77%， 选择性99.06%，收率97.84%。
气相色谱分析反应产物液成分副产物总含量0.2%w。而文献 EP0448157B1中为0.4%w。
实施例2:制备2，2-二甲基-l,3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入11.6克丙酮、4.4克环氧乙 烷加入反应釜中，迅速加入1.4克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，油浴中加 热，在65t磁力搅拌反应8小时，降至室温取样分析。转化率90.05%， 选择性89.92%，收率80.97%。
实施例3:制备2-甲基-2-乙基-l,3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入28.8克丁酮、4.4克环氧乙 烷和1.8克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，55"C油浴加热下反应8小时，降 至室温取样分析。转化率99.71%，选择性96.69%,收率96.41%。
实施例4:制备2-甲基-2-乙基-l，3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入21.2克丁酮、4.4克环氧乙 垸1.8克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，55r油浴加热下反应8小时，降至 室温取样分析。转化率96.10%，选择性90.98%，收率87.43%。实施例5:制备2-甲基-2-乙基-l，3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入21.6克丁酮、6.6克环氧乙 烷和2.7克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，油浴中加热，65。C油浴下反应7 小时，降至室温取样分析。转化率100%，选择性85.02%，收率85.02%。
实施例6:制备2,2-二甲基-4-乙基-l,3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入5.8克丙酮和1.8克1,2-环 氧丁垸，然后加入0.9克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，油浴中加热，65°C 油浴下反应4小时，降至室温取样分析。转化率97.55%,选择性85.53%， 收率83.44%。
实施例7:制备2，2-二甲基-4-乙基-l,3-二氧戊环
以100ml圆底烧瓶加回流管为反应器，加入5.8克丙酮和1.8克1,2-环氧丁垸，然后加入0.9克三氟甲磺酸锌，封闭反应器，油浴中加热，65 。C油浴下反应4小时，降至室温取样分析。转化率99.11%，选择性70.77， 收率70.14%。
实施例8:制备2,2-二甲基-l,3-二氧杂全氢茚
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入11.6克丙酮和9.8克氧化环 己烯，加入0.36克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，在28"C下磁力搅拌反应 24小时后，取样分析。转化率100%，选择性90.77%，收率90.77%。
实施例9:制备2，2-二甲基-l，3-二氧杂全氢茚
在10ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入2克丙酮和1.68克氧化环己 烯，在磁力搅拌条件下，向混合物中加入0.3克三氟甲磺酸锌，封闭反应釜，油浴中加热，65'C油浴下反应4小时后，降至室温取样分析。转化率 100%，选择性71.39%，收率71.39%。
实施例10:制备2，2，4-三甲基-l,3-二氧戊环
在100ml圆底烧瓶中加入34.4克丙酮和10.95克1,2-环氧丙垸，在磁 力搅拌条件下，向混合物中加入0.97克三氟甲磺酸锌，在55。C油浴下反 应12小时。降至室温，取样分析。转化率98.04%，选择性93.99%，收率 92.1%。
实施例ll:制备2,2，4-三甲基-l,3-二氧戊环
在100ml圆底烧瓶中加入11.87克丙酮和8.29克1,2-环氧丙垸，在磁 力搅拌条件下，向混合物中加入1.8克三氟甲磺酸锌，在75。C油浴下回流 反应6小时，反应液呈浅棕色透明。降至室温，取样分析。转化率98.81%， 选择性80.36%，收率79.4%。
实施例12:制备2-苯基-4-甲基-l,3-二氧戊环
在100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入16.2克苯甲醛和5.8克1,2-环氧丙烷，在磁力搅拌条件下，向混合物中加入0.3克三氟甲磺酸锌，在 65°。油浴下反应4小时。降至室温，取样分析。转化率99.5%，选择性94.4%， 收率93.9%。
2权利要求
1 一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是以结构通式为(II)式的环氧化合物为第一种原料，以通式为R5COR6的醛或酮为第二种原料；以三氟甲磺酸锌为催化剂，所述第一种原料与所述第二种原料发生反应，生成结构通式为(I)的1，3-二氧戊环类化合物；在结构通式(I)、(II)中R1、R2、R3、R4均选自下列中的一种氢原子、直链的C1～C20烷基、支链的C3～C20烷基、C3～C20环烷基、C4～C20烷基环烷基、C4～C20环烷基烷基、C6～C20芳基、C7～C20烷芳基、C7～C20芳烷基；R1、R2、R3、R4基团彼此相同或不同；当R1、R2、R3、R4中至少有两个不是氢原子时，任选地，R1、R2、R3、R4中不是氢原子的任意两个基团彼此键接在一起成环；R5、R6均选自下列中的一种氢原子、直链的C1～C20烷基、支链的C3～C20烷基、C3～C20环烷基、C4～C20烷基环烷基、C4～C20环烷基烷基、C6～C20芳基、C7～C20烷芳基、C7～C20芳烷基；R5、R6彼此相同或不同；当R5、R6都是烃基时，任选地，R5和R6基团键接在一起成环。
2.根据权利要求1所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征 是在结构通式(I ) 、 (II)中，R1、 R2、 R3、 W均选自下列中的一种氢原子、直链的Q C8烷基、支链的Q C8烷基、C3 C9环烷基、C4 C9垸基环烷基、C4 C9环烷基垸基、C6 do芳基、C7 Cu)垸芳基、C7 do芳烷基；R1、 R2、 R3、 R4 相同或不同；R5、 W均选自下列中的一种氢原子、甲基、乙基、丙基、苯基；任 选地，R5、 116均选自下列中的一种二亚甲基、三亚甲基，并且键接在一 起成环；R5、 RS相同或不同。
3.根据权利要求2所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征 是在结构通式(I ) 、 (II)中R1、 R2、 R3、 R4均选自下列中的一种 氢原子、甲基、乙基；R1、 R2、 R3、 R"相同或不同；任选地，在结构通式(I ) 、 (II)中，R1、 R3均是氢原子；R2、 W均是1，2-亚乙基，并且112和114基团键接在一起成六元环；R5、 RS均选自下列中的一种氢原子、甲基、乙基、丙基、苯基；或者R5、 116均选自下列中的一种二亚甲基、三亚甲基，并且键接在 一起成环；R5、 116相同或不同；在所述反应中，按摩尔比，第一种原料第二种原料=1 : 0.1 10， 第一种原料三氟甲磺酸锌=1 : 0.001 0.05，反应温度-20°C 150°C，反应压力常压 2MPa。
4.根据权利要求3所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是在结构通式(I) 、 (II)中R1、 R2、 R3、 114均选自下列中的一种氢原子、甲基、乙基；R1、 R2、 R3、 W相同或不同。
5.根据权利要求3所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征 是在结构通式(I ) 、 (II)中 R1、 R2、 R3、 114均是氢原子。
6.根据权利要求3所述的一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是在结构通式(I) 、 (II)中，R1、 R2、 R3均是氢原子； W是甲基或乙基。
7.根据权利要求3所述的一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是在结构通式(I) 、 (II)中，R1、 R3均是氢原子；R2、 W均是l,2-亚乙基，并且W和W基团键接在一起成六元环。
8.根据权利要求5所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征 是在结构通式(I )中，R5、 116均是甲基。
9.根据权利要求5所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是在结构通式(I )中，R5、 W基团分别是甲基、乙基；或者R5、W基团分别是二亚甲基、三亚甲基，并且键接在一起成六元环。
10.根据权利要求6所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是在结构通式(I )中，R5、 ^基团分别是氢原子、苯基。
11.根据权利要求7所述的一种1，3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是所述第一种原料为氧化环己烯，在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第二种原料丙酮发生反应，生成2,2-二甲基-l，3-二氧杂全氢茚，按摩尔比，氧化环己烯丙酮=1 : 1 4。
12.根据权利要求8所述的一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是所述第一种原料为环氧乙垸，在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第二种原料丙酮发生反应，生成2,2-二甲基-l，3-二氧戊环，按摩尔比，环氧乙烷丙酮=1 : 1 4。
13.根据权利要求9所述的一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是所述第一种原料为环氧乙烷，在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第二种原料丁酮发生反应，生成2-甲基_2-乙基-1，3-二氧戊环，按摩尔比， 环氧乙烷丁酮=1 : 1 4。
14.根据权利要求IO所述的一种1,3-二氧戊环类化合物的制备方法，其特征是所述第一种原料为1,2-环氧丙垸，在三氟甲磺酸锌催化下，与所述第 二种原料苯甲醛发生反应，生成2-苯基-4-甲基-l,3-二氧戊环，按摩尔比， 1,2-环氧丙垸苯甲醛=1 : 1 4。
15. —种制备乙二醇的方法，其特征是，包括以下步骤第一步，以结构通式为(III)式的环氧化合物为第一种原料，(III)以通式为R"COI^的醛或酮为第二种原料；以三氟甲磺酸锌为催化剂，所述第一种原料与所述第二种原料发生反应，生成结构通式为(IV)的1，3-二氧戊环类化合物；(IV)在结构通式(III) 、 (IV)中R1、 R2、 R3、 R4均是:氢原子；R5、 116均选自下列中的一种氢原子、直链的Ct C2o烷基、支链的C3 C2。烷基、C3 C20环垸基、C4 C2Q烷基环烷基、C4 C2Q环烷基烷基、C6 C2o芳基、C7 C2o垸芳基、C7 C2o芳垸基；R5、 116彼此相同或不同; 当R5、 W都是烃基时，任选地，RS和W基团键接在一起成环； 在所述反应中，按摩尔比， 第一种原料第二种原料=1 : 0.1 10， 第一种原料催化剂=1 : 0.001 0.05，第二步，对第一步产物进行精馏分离，分离出酮，得到所述的1,3-二 氧戊环类化合物；第三步，在催化剂存在下，对第二步产物进行水解，得到乙二醇和酮 的混合物；第四步，分离出酮，得到乙二醇产品。
16 根据权利要求15所述的一种乙二醇的制备方法，其特征是在第一步，所述的第一种原料是环氧乙烷，所述的第二种原料是丙酮， 环氧乙垸丙酮=1 : 1 4，环氧乙烷催化剂=1 : 0.005 0.05， 生成2,2-二甲基-l，3-二氧戊环；在第二步，对第一步产物进行精馏分离，分离出丙酮，得到2,2-二甲 基-1,3-二氧戊环；在第三步，在催化剂存在下，对2，2-二甲基-1，3-二氧戊环进行水解， 得到乙二醇和丙酮的混合物；第四步，分离出丙酮，得到乙二醇产品。
17.根据权利要求16所述的一种乙二醇的制备方法，其特征是在第二步和第四步分离出的丙酮，循环到第一步作为原料。
18.根据权利要求15所述的一种乙二醇的制备方法，其特征是在第一步，所述的第一种原料是环氧乙烷，所述的第二种原料是丁酮，环氧乙烷丁酮=1 : 1 4， 环氧乙烷催化剂=1 : 0.005 0.05， 生成2-甲基-2-乙基-1,3-二氧戊环；在第二步，对第一步产物进行精馏分离，分离出丁酮，得到2-甲基-2-乙基-l,3-二氧戊环；在第三步，在催化剂存在下，对2-甲基-2-乙基-l,3-二氧戊环进行水解， 得到乙二醇和丁酮的混合物；第四步，分离出丁酮，得到乙二醇产品。
19.根据权利要求18所述的一种乙二醇的制备方法，其特征是 在第二步和第四步分离出的丁酮，循环到第一步作为原料。
全文摘要
本发明涉及1，3-二氧戊环类化合物的制备方法。环氧化合物在三氟甲磺酸锌催化下，与酮或醛发生反应，生成1，3-二氧戊环类化合物，提高转化率。本发明可用于石油化工中开发环氧乙烷水解制乙二醇新生产工艺，节约能源及降低设备投资。
文档编号C07D317/10GK101519397SQ200810101069
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者宇 亢, 冯华升, 伟 王, 宇 田, 谢伦嘉, 赵思源 申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院