专利名称：一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法
技术领域：
本发明属于化学试剂中的正构烷烃领域，尤其是一次性制备正癸烷、正十三烷、正 十六烷的制备方法。
背景技术：
正构烷烃作为柴油、低温改进以及环保液体燃料组合物的关键组分之一，已经得 到了广泛地应用，同时正构烷烃单体在地质、原油、大气颗粒物以及有机物等分析领域也发 挥着极其重要的作用。目前由于正构烷烃的来源不一，使其各类正构烷烃的组成不同，导 致产品质量具有不同程度的差异，需要一些特殊的正构烷烃单体来调整正构烷烃的组分配 比，使质量能够得到最大的保证。据检索，目前存在的正构烷的制备方法的种类如下一、采取分子筛或脲素脱蜡制 备正构烷烃的混合物，然后再进行分段冷冻、分离正构烷烃单体的方法，其中典型的工艺有 Vop公司的molex工艺，以及我国自行开发的IVDW工艺；二、采取伍尔兹反应制备对称正构 烷烃；三、采用碘代烷烃还原方法；四、使用石油醚及正己烷、正庚烷作溶剂链接商代烷法， 以上方法虽然能够制备得到相应的正构烷烃单体但是每种方法都存在一定的问题如第一 种方法工艺条件比较复杂，对某些设备、材质要求较高，投资规模较大，只适于大规模石化 生产；第二种方法适合于对称性偶数烷烃，生成物品需乙醚反复提取，且正十八碳链以上原 料不易得；第三、四种方法操作危险性大，石油醚在金属钠与卤代烷激烈反应中极易喷发， 安全系数低，成本较高。据检索，专利92111179公开了由液蜡制备正癸烷的方法是以C_[8] C_[15]正 构烷烃为主组成的液蜡为原料，经过脱重蜡、脱轻蜡、正癸烷精馏和吸附工序，得到正癸烷 产品，还能得到铝箔轧制油和皂化液蜡。当液蜡中含量c-[10]正构烷烃彡2wt%，C-[9]、 C-[10]、C-[ll]中的异构烷烃< 2wt%、芳烃< 8. 6wt%以上的正癸烷产品，此专利主要是 针对正癸烷的制备，不涉及同时制备正十三、十六烷烷的方法，因此与本专利存在较大差 别。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种一次性制备正癸烷、正十三烷、 正十六烷的制备方法，该方法工艺步骤简单、安全性高、成本低、纯度以及收率较高、并且在 常压下制备。本发明实现目的的技术方案是—种一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其步骤为(1)将溴代正戊烷与溴代正辛烷混合均勻，形成卤代烷混合液，备用(2)称取金属钠，备用；(3)在反应釜中投入卤代烷混合液以及金属钠，搅拌升温至80°C，撤去热源，依照 反应放热，并维持在120 140°C，不断地滴加剩余卤代烷混合液，并加入过量的金属钠保持微回流状，加料完毕，控制温度140 160°C，恒温2小时；(4)依次加入乙醇以及水，将有机物分出并用水洗至中性，然后用用无水硫酸镁干 燥后，蒸馏收集260 280°C的馏分，该馏分加入强氧化剂洗涤至酸性层无色或浅黄色，然 后水洗馏分至中性，干燥，通过水馏柱根据沸点不同收集成品正癸烷、正十三烷、正十六烷。而且，所述的正戊烷与溴代正辛烷的摩尔比为1 1。而且，所述反应釜是有搅拌器、分液漏斗以及回流冷凝器所组成的三口瓶。而且，所述强氧化剂为浓硫酸或者酸性高锰酸钾。而且，所述步骤(3)的乙醇体积浓度为95 %。本发明的优点和有益效果为1、本发明涉及的制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法中使用的原料市场 供应充足，三种正构烷的沸点相差很大，分离提纯比较容易，得到成品时的纯度以及收率较 高，有效提高了生产的效率。2、本发明一次性制备的正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法使用强氧化剂，如 浓硫酸、酸性高锰酸钾，对反应物中的不饱和有机物及醇类杂物质进行氧化作用，达到除杂 质作用，提高了成品的纯度。3、本发明工艺步骤简单、安全性高、成本低、纯度以及收率较高。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本发明的保护范围。实施例1一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其步骤为(1).将溴代正戊烷1510. 5g(IOmol)与溴代正辛烷1931. 5g(IOmol)混合均勻，形 成溴代烷混合液，备用；(2).称取金属钠483g(21mol)并将其切成小细条面积大约为IX 3cm2，备用；(3).在反应釜中投入50g溴代烷混合物以及20g金属钠，搅拌升温至80°C，撤去 热源，依靠反应加热，并维持在120°C，不断地滴加剩余溴代烷混合液，并加入金属钠，保持 微回流状，加料完毕，控制温度在160°C，恒温2小时；(4).依次加入400克95%乙醇以及1000ml，分出有机物，水洗至中性，用无水硫酸 镁干燥后，蒸馏收集260 280°C的馏分，该馏分加600g浓硫酸洗涤至酸层浅黄色，水洗有 机相至中性，干燥，通过分馏柱收集500g96 %的正十烷，600g98 %的正十三烷，500g97 %的 正十六烷，所得正构烷烃含量达96 % 98 %。所述的正戊烷与溴代正辛烷的摩尔比为1 1，所述的反应釜是有搅拌器、分液漏 斗以及回流冷凝器所组成的三口瓶，所述的强氧化剂包括浓硫酸或者酸性高锰酸钾。实施例2一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其步骤为(1).将溴代正戊烷1510. 5g(IOmol)与溴代正辛烷1931. 5g(IOmol)混合均勻，形 成溴代烷混合液，备用；(2).称取金属钠483g(21mol)并将其切成小细条面积大约为lX3cm2，备用；
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(3).在反应釜中投入50g溴代烷混合物以及20g金属钠，搅拌升温至80°C，撤去 热源，依靠反应加热，并维持在120°C，不断地滴加剩余溴代烷混合液，并加入金属钠，保持 微回流状，加料完毕，控制温度在160°C，恒温2小时；(4).依次加入400克95%乙醇以及1000ml，分出有机物，水洗至中性，用无水硫酸 镁干燥后，蒸馏收集260 280°C的馏分，该馏分加600g浓硫酸洗涤至酸层浅黄色，水洗有 机相至中性，干燥，通过分馏柱收集500g96 %的正十烷，600g98 %的正十三烷，500g97 %的 正十六烷，所得正构烷烃含量达96 % 98 %。实施例3一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其步骤为(1).将溴代正戊烷1510. 5g(IOmol)与溴代正辛烷1931. 5g(IOmol)混合均勻，形 成溴代烷混合液，备用；(2).称取金属钠483g(21mol)并将其切成小细条面积大约为IX 3cm2，备用；(3).在反应釜中投入50g溴代烷混合物以及20g金属钠，搅拌升温至80°C，撤去 热源，依靠反应加热，并维持在120°C，不断地滴加剩余溴代烷混合液，并加入金属钠，保持 微回流状，加料完毕，控制温度在160°C，恒温2小时；(4).依次加入400克95%乙醇以及1000ml，分出有机物，水洗至中性，用无水硫酸 镁干燥后，蒸馏收集260 280°C的馏分，该馏分加600g浓硫酸洗涤至酸层浅黄色，水洗有 机相至中性，干燥，通过分馏柱收集500g96 %的正十烷，600g98 %的正十三烷，500g97 %的 正十六烷，所得正构烷烃含量达96 % 98 %。
权利要求
一种一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其特征在于其步骤为(1)将溴代正戊烷与溴代正辛烷混合均匀，形成卤代烷混合液，备用(2)称取金属钠，备用；(3)在反应釜中投入卤代烷混合液以及金属钠，搅拌升温至80℃，撤去热源，依照反应放热，并维持在120～140℃，不断地滴加剩余卤代烷混合液，并加入过量的金属钠保持微回流状，加料完毕，控制温度140～160℃，恒温2小时；(4)依次加入乙醇以及水，将有机物分出并用水洗至中性，然后用用无水硫酸镁干燥后，蒸馏收集260～280℃的馏分，该馏分加入强氧化剂洗涤至酸性层无色或浅黄色，然后水洗馏分至中性，干燥，通过水馏柱根据沸点不同收集成品正癸烷、正十三烷、正十六烷。
2.根据权利要求1所述的一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其特征 在于所述的正戊烷与溴代正辛烷的摩尔比为1 1。
3.根据权利要求1所述的一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其特征 在于所述反应釜是有搅拌器、分液漏斗以及回流冷凝器所组成的三口瓶。
4.根据权利要求1所述的一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其特征 在于所述强氧化剂为浓硫酸或者酸性高锰酸钾。
5.根据权利要求1所述的一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，其特征 在于所述步骤(3)的乙醇体积浓度为95%。
全文摘要
本发明涉及一种一次性制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法，步骤是准备原料溴代烷、金属钠备用；在反应釜中投入溴代烷混合液以及金属钠，搅拌升温至80℃，并维持在120～140℃，加余料完毕，控制温度140～160℃，恒温2小时；依次加入乙醇以及水，将有机物分出并用水洗至中性，然后用无水硫酸镁干燥后，蒸馏收集260～280℃的馏分，洗涤、干燥，通过水馏柱根据沸点不同收集成品正癸烷、正十三烷、正十六烷。本发明涉及的制备正癸烷、正十三烷、正十六烷的制备方法中使用的原料市场供应充足，三种正构烷的沸点相差很大，分离提纯比较容易，得到成品时的纯度以及收率较高，有效提高了生产的效率。
文档编号C07C9/22GK101891575SQ20101023884
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者石开丁 申请人:天津市化学试剂研究所