一种席夫碱金属钴络合物的制备方法及席夫碱金属钴络合物在制备R-丙二醇中的应用与流程

文档序号:17011001发布日期:2019-03-02 02:14阅读:600来源:国知局

本发明提供一种席夫碱金属钴络合物的制备方法,属于化学合成技术领域。



背景技术:

席夫碱是指由含有活泼羰基和氨基的两类物质通过缩水形成的含亚氨基(hc—n)或烷亚氨基(rc=n)的一类有机化合物,这类化合物最初由schiff于1869首先发现而得名。席夫碱在一定条件下还可以与大部分金属元素形成稳定性不一的金属配合物,而且这些配体和配合物在立体化学、结构学、立体异构、磁学、光谱学、配位化学、催化、分析化学、摄影、电光显示、农业以及光致变色等领域都有着重要的作用。

现有技术中制备的席夫碱金属钴络合物及其应用存在以下不足:

(1)制备的席夫碱金属钴络合物,收率较低;

(2)席夫碱金属钴络合物催化剂的选择性低;催化剂套用次数少;

(3)席夫碱金属钴络合物常用于催化二氧化碳和环氧化物共聚制备聚碳酸酯,未见席夫碱金属钴络合物用于制备r-丙二醇的报道。



技术实现要素:

本发明为解决以上技术问题,提供一种席夫碱金属钴络合物的制备方法,以实现以下发明目的:

(1)所述制备席夫碱金属钴络合物的方法,收率达91%。

(2)催化剂的选择性高;催化剂套用次数多。

(3)用于合成r-丙二醇的催化剂。

为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:

一种席夫碱金属钴络合物的制备方法,所述制备方法,包括加料、抽滤、加热回流、滴加3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液、第一次保温反应、滴加醋酸钴-甲醇溶液、第二次保温反应。

所述加料,加入反式环己二胺酒石酸盐、碳酸钾、甲醇,质量比例为1:1.0-1.2:13.1-13.4;所述反式环己二胺酒石酸盐,比旋度在-11°~-13°,含量≥98.0%。

所述抽滤,抽滤干后,滤饼用50kg甲醇分两次淋洗,收集滤液。

所述加热回流,向抽滤所得滤液中,加入甲醇、无水醋酸钾,升温至64~66℃加热回流;所述甲醇和无水醋酸钾的质量比例为:1:0.05-0.06。

所述滴加3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液,待滤液回流后,滴加3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液,滴加时间为2h,滴加温度为63-66℃;所述3,5-二叔丁基水杨醛与反式环己二胺酒石酸盐的质量比为1.7-1.9:1;所述3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液,3,5-二叔丁基水杨醛的质量含量为13.0-13.2%。

所述第一次保温反应,65℃继续保温反应0.9-1.1h。

所述滴加醋酸钴-甲醇溶液,滴加时间为1.5h,滴加温度为65℃;所述醋酸钴与反式环己二胺酒石酸盐的质量比为1.1-1.2:1;所述醋酸钴与甲醇的质量比为:0.09-0.1:1。

所述第二次保温反应,保温反应5-6h,温度为65℃。

一种席夫碱金属钴络合物在制备r-丙二醇中的应用,包括以下步骤:投料、鼓泡、滴水反应、保温反应;

所述投料,投加环氧丙烷、席夫碱金属钴络合物、对硝基苯甲酸后,降温至4℃以下;

所述对硝基苯甲酸的加入质量为环氧丙烷的0.5-0.6%;所述席夫碱金属钴络合物的加入质量为环氧丙烷的1.0-1.2%;

所述滴水反应,温度为2-4℃,滴加时间为4.5-5.5h,滴加水的总质量为环氧丙烷的13.8-14.2%;

所述保温反应,温度为7-9℃;反应终点为s-环氧丙烷的比旋光度为-11.5~-12.5。

所述席夫碱金属钴络合物的选择性为96%以上;以环氧丙烷计,r-丙二醇的收率为92%以上。

采用以上技术方案,本发明的有益效果为:

(1)本发明制备的席夫碱金属钴络合物,席夫碱:金属钴的摩尔比为2:1,比旋为-1200;收率为91%。

(2)本发明制备的席夫碱金属钴络合物,作为催化剂用于制备r-丙二醇,r-丙二醇的含量99.5%以上,水分低于0.5%,比旋度-16.8~-17.0。

(3)本发明制备的席夫碱金属钴络合物,作为催化剂用于制备r-丙二醇,以环氧丙烷计,r-丙二醇的收率为92%;催化剂的选择性为96%以上,催化剂套用10次后,r-丙二醇的收率为91.5%。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1一种席夫碱金属钴络合物的制备方法

(1)加料反应

将30kg反式环己二胺酒石酸盐,34kg碳酸钾投入到反应釜中,再加入400kg新鲜甲醇,加热搅拌升温至60℃,当反应釜内出现回流后,自然冷却,降温至35℃后,再搅拌至少10个小时;

所述反式环己二胺酒石酸盐,比旋度在-11°~-13°;含量≥98.0%。

(2)抽滤

将反应好的液体进行抽滤,抽滤干后,滤饼用50kg甲醇分两次淋洗,收集滤液。

(3)加热回流

在滤液中补加150kg甲醇、加入8kg无水醋酸钾,升温至64~66℃,在此温度下加热回流。

(4)溶解3,5-二叔丁基水杨醛

用420kg甲醇溶解3,5-二叔丁基水杨醛55kg,溶解温度为40℃,得到溶解好的3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液(黄色透明液体)。

(5)滴加3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液

待步骤(3)的滤液回流后,滴加3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液,2个小时加完,随着3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液的滴加,反应釜内有大量黄色晶体析出,溶液变为乳黄色浑浊,滴加温度为65℃。

(6)第一次保温反应

滴加加完后,在65℃继续保温反应一个小时。

(7)溶解醋酸钴

用360kg甲醇溶解34kg醋酸钴,具体溶解方法为:先将甲醇加热到40℃左右,再加入醋酸钴,搅拌溶解,得到溶解好的醋酸钴-甲醇溶液,外观为红色透明。

(8)滴加醋酸钴-甲醇溶液

向反应釜滴加醋酸钴-甲醇溶液,大约1.5个小时加完。随着醋酸钴-甲醇溶液的滴加,反应釜内溶液变为红色浑浊,滴加温度为65℃。

(9)第二次保温反应

滴加完后保温反应5.5个小时,温度为65℃。

(10)后处理

保温时间到后,离心,用100kg甲醇洗涤,至滤液基本无颜色,滤饼红色固体,甩干后,将成品在70℃干燥1小时,称重,得到成品62kg,计算收率为91%,回收甲醇(回收率为80%)。

制备的成品中,席夫碱:金属钴的摩尔比为2:1,比旋为-1200。

实施例2上述席夫碱金属钴络合物作为催化剂在制备r-丙二醇中的应用

包括以下步骤:投料、鼓泡、滴水反应、保温反应。

所述投料,投加环氧丙烷、催化剂、对硝基苯甲酸后,降温至4℃以下。

所述对硝基苯甲酸的加入质量为环氧丙烷的0.5%;所述催化剂的加入质量为环氧丙烷的1.0%。

所述滴水反应,温度为3℃,滴加时间为5h,滴加水的总质量为环氧丙烷的14%。

所述滴水反应,如果从滴加水开始计算半小时内反应激发,匀速滴水的操作可连续进行;如果从滴加水开始45分钟,反应还未激发,要停止滴水等待激发,激发完后,继续滴加水。

所述保温反应,温度为8℃;反应终点为s-环氧丙烷的比旋光度为-12。

保温反应后,物料进行蒸馏脱s-环氧丙烷、然后热过滤得到滤液为r-丙二醇粗品,精馏后得到r-丙二醇成品,

制备的r-丙二醇的粗品,r-丙二醇的含量为97.0%,s-环氧丙烷的含量0.5%,高沸点杂质的含量为2%;

制备的r-丙二醇成品,含量99.5%以上,水分低于0.5%,比旋度-16.8~-17.0。

以环氧丙烷计,r-丙二醇的收率为92%;催化剂的选择性为96%以上,催化剂套用10次后,r-丙二醇的收率为91.5%。

本发明实施例1的产品制备过程中需要注意的事项为:

①抽滤时,若瓶内的固体物质不能全部放入抽滤缸中,用要淋洗的新鲜甲醇冲洗下来,一定要抽滤至干。

②一定要待滤液回流后再滴加3,5-二叔丁基水杨醛-甲醇溶液。

③溶解醋酸钴时温度不要过高,否则会有不溶物出现(对催化剂收率、质量有较大影响),且温度越高时间越久,不溶物会越多。

除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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