专利名称：丁二酰丁二酸二甲酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种丁二酰丁二酸二甲酯的制备方法。
背景技术：
丁二酰丁二酸二甲酯(简称DMSS)是合成喹吖啶酮系列颜料、1，4-环己二酮和光敏聚合物的重要中间体，该产品的工艺的优化、研制，近十年来已经越来越受到国内外企业的重视。丁二酰丁二酸二甲酯是本公司生产的颜料红122 (化学名2，9-甲基-喹吖啶酮) 的主要原料，年需求量在400吨以上，并有不断上升的趋势，原丁二酰丁二酸二甲酯生产技术、设备都不能适应现阶段的生产，因此，亟需优化改进。颜料红122为一类高性能有机颜料，该颜料色泽鲜艳,耐有机溶剂的耐热性好,耐晒性和耐气从侯性优良，在各种塑料中不迁移，主要用于塑料、涂料、树脂、印花、油墨、纺织、橡胶的着色，也用于合成纤维的原浆着色，还可以与其他颜料拼混使用等。鉴于颜料红122有如此好的性能及广阔的使用前途，它的重要中间体丁二酰丁二酸二甲酯(DMSS)的优化研制和改进成了本公司重要课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全、环保、又收益高的丁二酰丁二酸二甲酯的制备方法。本发明课题优化研究是从石油的最初原料丁二酸开始，先将丁二酸与甲醇进行酯化反应得到丁二酸二甲酯(DMS)，再将丁二酸二甲酯与甲醇钠发生发生狄克曼反应，得到丁
二酰丁二酸二甲酯。本课题的研究有如下几个单元酯化反应、狄克曼反应，后处理包括中和水洗、过滤、干燥等过程。一、酯化反应(丁二酸二甲酯的合成)丁二酸和甲醇的摩尔比丁二酸和甲醇在催化剂的催化下发生酯化反应，其可以生成二种酯单酯为酸性酯，双酯为中性酯，其反应原理是
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HOOC-C2H4-COOH + CH3OH - HOOC-C2H4-COOCH3 + H2O
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HOOC-C2H4-COOH +2 CH3OH- H3CoOC-C2H4-COOCH3 + 2H20从反应式可见酯化反应的产率不取决于反应原料间摩尔比(丁二酸甲醇= I 2)，而且取决于如何及时将生成的水从酯系统中取走，使其反应向我们要的方向走。酯化反应中的催化剂的选择
酯化反应可以不用催化剂，但是为了加速反应的进行必须采用200-300°C的高温， 如工艺过程对产品的纯度要求极高，而且催化剂又分离不净，则可以采用高温无催化剂酯化反应。选用合适的酯化催化剂是保证酯化反应顺利进行有着决定性的作用，丁二酸二甲酯(DMS)也称琥珀酸二甲酯，是无色透明液体，它的合成原先是以硫酸为催化剂，硫酸是强无机酸，对设备的腐蚀比较严重，而且硫酸作为催化剂不能回收，因此他对环境污染很厉害。根据当今形势下，必须走环保生产之路，因此通过对各种催化剂实验，最后确定732大分子树酯(化学名强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，含水量小于等于O. 3% )为催化剂， 成品一次收率也在90 %以上，循环利用收率在98 %以上，从而优化改进了工艺。二、狄克曼反应(丁二酰丁二酸二甲酯的合成)丁二酸二甲酯与甲醇钠甲醇溶液按一定比例在100-110°C条件下发生狄克曼反应，得到丁二酰丁二酸二甲酯的钠盐，再用稀硫酸中和得到粗产品，粗产品经精制得到白色结晶体，再经干燥得到成品，收率在70-80%之间，其反应原理为
权利要求
1. 一种丁二酰丁二酸二甲酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤a、丁二酸二甲酯的酯化在配有电加热及电动磁力搅拌的反应器上、装上温度计、纯甲醇滴加恒压漏斗及蒸出管，然后向反应器中加入732大分子树酯、丁二酸、甲醇，加热至丁二酸溶解后开搅拌，温度升至95-100°C，再边滴加纯甲醇边蒸出带水甲醇，滴加速度以能维持反应平衡为准，即反应体积恒定，滴加时间为5小时；反应过程中取样测定酸值、水份来确定终点；反应结束后，液体从反应器中分离出来，在常压下蒸出过量甲醇，再减压蒸馏收集沸点 125-130°C /700mmHg的馏份为产品；树酯催化剂仍留在反应器中作为下一批反应使用；b、丁二酰丁二酸二甲酯的合成在配有电加热及电动磁力搅拌的反应器上，装上温度计，滴加恒压漏斗及蒸出管，然后向反应器中加入自制丁二酸二甲酯，加热并开搅拌，温度升至105-1IO0C，保持15min后，再滴加甲醇钠-甲醇溶液，同时蒸出含少量丁二酸二甲酯的甲醇，滴加时间为5小时；滴加结束维持110-120°C再反应2h ；反应结束后用水浴的方法将物料冷却到60°C以下补加甲醇，搅拌将物料浆化，然后转入专门的可通高压的膜压装置中，用I. 0-1. 2Mpa压力将丁二酰丁二酸二甲酯钠盐中的丁二酸二甲酯液体分离出来，从而得到丁二酰丁二酸二甲酯钠盐固体滤饼；向另一个反应器二中先加入水，搅拌情况下加入DMSS钠盐的滤饼，再滴加30 %稀硫酸，使DMSS钠盐与稀硫酸中和转化成丁二酰丁二酸二甲酯，酸化终点PH值为1-2 ；酸化好的物料转移到真空过滤器中过滤，母液吸滤完后，滤饼用热水洗涤干净，在箱式烘干箱中于90-100°C下干燥18h，即得DMSS。
全文摘要
丁二酰丁二酸二甲酯的制备方法，a、丁二酸二甲酯的酯化；b、丁二酰丁二酸二甲酯的合成；反应结束后用水浴的方法将物料冷却到60℃以下补加甲醇，搅拌将物料浆化，然后转入专门的可通高压的膜压装置中，用1.0-1.2Mpa压力将丁二酰丁二酸二甲酯钠盐中的丁二酸二甲酯液体分离出来，从而得到丁二酰丁二酸二甲酯钠盐固体滤饼。酸化好的物料转移到真空过滤器中过滤，母液吸滤完后，滤饼用热水洗涤干净，在箱式烘干箱中于90-100℃下干燥18h，即得DMSS。本发明投资费用相对较少，主原料易得，生产环保，循环利用率高。
文档编号C07C69/757GK102584593SQ20121000570
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者俞永泉, 范国庆, 范建云 申请人:浙江永泉化学有限公司