2,5-二氢呋喃的连续制造方法

文档序号:3475171阅读:312来源:国知局

专利名称::2,5-二氢呋喃的连续制造方法
技术领域
:本发明涉及2,5-二氢呋喃的连续制造方法。本发明得到的2,5-二氢呋喃可用作医药和农药原料、聚合物原料等原料、中间体等。
背景技术
:作为以往的环醚的制造方法,可列举以下制造方法通过在硫酸氢盐类的存在下或在硫酸和碱共存下使顺式-2-丁烯-l,4-二醇脱水环化,来制造2,5-二氢呋喃的方法(参照专利文献1);通过使气化的顺式-2-丁烯-1,4-二醇与氦气和氩气一起在氧化铝催化剂填充管内流通,来制造2,5-二氢呋喃的方法(参照非专利文献1);通过在氧化铝催化剂的存在下,一边向反应器供应顺式-2-丁烯-l,4-二醇,一边在常压、170220X:下使其进行脱水环化反应,来连续制造2,5-二氢呋喃的方法(参照专利文献2);通过在经过特定处理的氧化铝的存在下,使饱和ot,ffl-二醇进行脱水环化反应,来制造环醚的方法(参照专利文献3)等。非专利文献1:IndustrialEng.Chem.Product.Res.&Dev.1973年,第12巻,第3号,p.184-189专利文献l:日本特开平9-110850号公报专利文献2:德国(独国)专利发明第1211219号说明书专利文献3:日本特开昭56-73080号>^报
发明内容在专利文献1中记载的方法中,存在以下问题如果使用常用的铁制或不锈钢制的装置进行反应则装置会腐蚀,因此必须使用八77口一(注册商标)等昂贵材质的装置。另外,本发明人追加试验了专利文献1记载的方法后,明确了如果进行持续长时间的连续制造,则来自顺式-2-丁烯-l,4-二醇的副反应产物蓄积而使催化剂活性显著降低,因此难以进行长时间连续制造。非专利文献1记载的方法中,需要使用昂贵的氦气,增加了制造成本,因此作为工业化制造方法不优选。另外,非专利文献1中对于由伴随反应而产生的副产物羰基化合物、缩醛化合物所造成的影响,没有任何记载。专利文献2记载的方法中,选择率达到95%以上,可取得较好的反应成果。但是,只记载了到约10小时后为止的反应成果。因此,本发明人在按照该专利文献2的实施例进行追加试验后,明确了在短时间内确实可以得到良好的反应成果,但如果进行80小时以上的连续制造,则催化剂活性降低(参照本申请说明书的比较例1等)。此外,专利文献3中,在使用不饱和a,(D-二醇作为原料的情况下会生成副产物,而在进行长期连续反应的情况下出现由该副产物造成的恶劣影响,并且对于副产物的解决方法没有任何记载。因此本发明的目的在于解决上述问题,提供一种能够长期、且有利于工业化的制造2,5-二氢呋喃的方法。根据本发明,可通过提供下列制造方法来实现上述目的[12,5-二氢呋喃的连续制造方法,其特征在于在氧化铝的存在下,在液相中使顺式-2-丁烯-l,4-二醇进行脱水环化反应时,将反应体系内存在的羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度(其中,缩醛化合物的浓度为以缩醛基换算的浓度。)控制在O.l~2mol/L的范围内;2〗上述[1记栽的2,5-二氢呋喃的连续制造方法,该方法将反应体系内存在的羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度控制在0.51.5mol/L的范围内;3上述[1]或[2记载的2,5-二氢呋喃的连续制造方法,其中,一边将顺式-2-丁烯-l,4-二醇连续或间歇地供应到反应器中,一边蒸馏除去生成的2,5-二氢呋喃、水和副产物的一部分,同时进行反应;[4上述[1[3中任一项记栽的2,5-二氢呋喃的连续制造方法,其中,持续实施反应80小时以上。根据本发明,可长时间稳定地、有利于工业化地制造可用作医药和农药原料、聚合物原料等原料、中间体等的2,5-二氢呋喃。具体实施例方式本发明的特征在于,在氧化铝的存在下使顺式-2-丁烯-l,4-二醇进行脱水环化反应时,将存在于反应体系内的羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度(但是,本说明书中,缩醛化合物的浓度为以缩醛基换算的浓度。)控制在0.12mol/L的范围内。在本说明书和权力要求书中,"反应混合液"是指含有顺式-2-丁烯-l,4-二醇、伴随反应进行而生成的所有副产物、以及根据需要添加的溶剂的混合液(即反应器内的全部混合液),只要没有预先说明,则也含有作为目标产物的2,5-二氢呋喃。另外"连续,,是表示,连续使用同一氧化铝,反应不会一次结束而是以分批的方式多次持续进行,或者以连续方式进行反应。作为存在于反应体系内的羰基化合物,例如可列举巴豆醛、4-羟基丁醛等。另外,作为存在于反应体系内的缩醛化合物,例如可列举巴豆醛的顺式-2-丁烯-l,4-二醇缩醛化合物、4-羟基四氢呋喃等,并且还可列举由巴豆醛、4-羟基丁醛进一步反应而得到的以下结构式表示的化合物等。[化1]这些羰基化合物和缩醛化合物还包括伴随反应进行而生成的副产物。本发明中,除上述羰基化合物和缩醛化合物以外,还会生成醚化合物副产物。作为上述醚化合物,例如可列举双(4-羟基-2-丁烯)醚等。但令人惊讶的是,本发明中醚化合物的浓度没有产生问题,羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度只要在0.1~2mol/L的范围内即可。另外,在本说明书中有时将以上的羰基化合物、缩醛化合物、醚化合物、以及除此之外的副产物总称为"副产物"。另外,对于其中沸点低的化合物(例如巴豆醛、4-羟基丁醛、呋喃、2,3-二氢呋喃、四氢呋喃、巴豆醛、4-羟基丁醛等),有时称为"低沸点副产物"或"副产物的一部分"。相对于反应混合液全体,反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度优选为20-100质量%的范围,更优选为50~99质量%的范围。如果为20质量%以上,则2,5-二氢呔喃每单位时间的生成量达到充分,故优选。反应混合液中的顺式-2-丁烯-1,4-二醇浓度的测定方法没有特别限制,例如,可用气相色语法测定(测定条件参照实施例)。另外,检测反应中2,5-二氢呋喃的馏出速度时,其间反应混合液中顺式-2-丁烯-1,4-二醇浓度的变化优选维持在30质量%以内,通过这样使得易于从2,5-二氢呋喃的生成速度考察氧化铝的活度。另一方面,顺式-2-丁烯-1,4-二醇的浓度如果大幅变动,则会影响2,5-二氢呋喃的生成速度,使得难以考察氧化铝的活度,故优选。作为氧化铝,例如可列举Y-氧化铝、S-氧化铝、5C-氧化铝、Ti-氧化铝、p-氧化铝等,其中优选使用"氧化铝。氧化铝中可以含有钠、钾等碱金属;镁、钙等碱土金属;硅、硫、铜、铁、铬、锰等杂质。从2,5-二氢呋喃的选择率的观点出发,这些杂质的量相对于氧化铝优选为0~5质量%的范围。氧化铝的形状没有特别限制,例如可以选择粉末状、片状、圆筒状等形状。对于氧化铝的使用量,例如在进行后述液相悬法反应时,从氧化铝的活性和反应混合液的流动性的观点出发,通常氧化铝的使用量相对于反应混合液优选为0.120质量%的范围。另外,在进行后述液相固定床反应时,可根据催化槽的大小来适当设定氧化铝的使用量。本发明在存在或不存在溶剂的条件下均可实施。作为溶剂,只要对反应没有不良影响就没有特别限制,例如可列举十二烷等饱和烃、异丙基苯等芳香族烃等。在溶剂的存在下进行反应时,溶剂的使用量相对于反应混合液优选为1~50质量%的范围。对反应温度没有特别限制,通常在100300t:的范围内进行反应,从生产性的观点以及抑制由原料即顺式-2-丁烯-l,4-二醇的异构化产生的副反应的观点出发,优选为160-240t:的范围,更优选为170~230*C的范围。反应压力只要使顺式-2-丁烯-l,4-二醇在上述反应温度下为液体则没有特别限制,但通常在80~120kPa的范围内进行,优选在常压下进行。另外,本发明可以在氮气或氩气等惰性气体环境下进行。可以采用液相悬浊反应或液相固定床反应来实施本发明。液相悬浊反应例如可通过以下方式进行向反应器中加入粉末状的氧化铝、顺式-2-丁烯-l,4-二醇、并根据需要加入溶剂,在氮气或氩气等惰性气体环境、所定温度和所定压力下进行反应。另外,液相固定床反应例如可通过以下方式进行将片状或圆筒状的氧化铝固定在槽式反应器中使之与反应混合液接触;或者将其填充到多管式反应容器中,使反应混合液在该反应器中流通。其中,液相固定床反应的形式由于不需要考虑由被搅拌的氧化铝对反应器的冲撞而引起的反应器磨耗,故优选。本发明中,作为在"连续,,条件下进行反应的方法,例如可列举以下方法(A)以分批方式进行反应,优选在转化率超过10%、更优选超过50%后取出反应混合液,从取出的反应混合液中除去2,5-二氢吹喃、水和副产物,回收顺式-2-丁烯-l,4-二醇和氧化铝并再利用于本反应中(可添加新的顺式-2-丁烯-l,4-二醇。),从而继续进行反应的方法;以及(B)例如,采用一边向存在氧化铝和反应混合液的反应器中连续或间歇地提供顺式-2-丁烯-l,4-二醇,一边将生成的2,5-二氢呋喃、水和副产物优选连续除去的连续方式的方法。在该方法中,如后所述,优选采用将该反应混合液取出以使反应混合液中的羰基化合物和缩醛化合物的总浓度达到0.1~2mol/L的范围内的方法。本发明中,如前所述,将伴随反应的进行而产生的、存在于反应体系内的上述羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度控制在0.1~2mol/L、优选0.3~2mol/L、更优选0.3~1.7mol/L、进一步优选0.51.7、更优选0.51.5mol/L的范围内。羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度如果不足0.1mol/L,则会产生需要极度缩短反应时间的问题,或产生在长时间进行反应时将羰基化合物和缩醛化合物从反应体系中分离的操作负荷增大的问题,因此从工业实施的观点出发是不利的。另外,总浓度超过2mol/L的羰基化合物和/或缩醛化合物如果与氧化铝接触,则氧化铝的活性降低,因此不能长时间运转。羰基化合物、缩醛化合物的定量方法没有特别限制,可以使用气相色镨仪、液相色谱仪等分析仪器,也可以使用盐酸羟胺法(参照实施例以及新实验化学讲座,第13巻,第3版,有机结构[I,p.57-58)等。其中,从可以将各种羰基化合物和缩醛化合物一起定量的观点考虑,优选盐酸羟胺法。作为将羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度保持在0.1~2mol/L的范围内的具体方法,例如可列举以下方法(l)通过对槽式反应器中的反应混合液进行蒸馏,将羰基化合物和缩醛化合物从反应器中馏去的方法(蒸馏分离法);(2)从反应器中取出一部分反应混合液,在取出的反应混合液中混入氧化铝时,适当分离氧化铝并将分离的氧化铝放回反应器中,通过向反应器中添加顺式-2-丁烯-l,4-二醇等,以降低羰基化合物和缩醛化合物的总浓度的方法(溶液更新法);其中可以优选通过对除去了氧化铝的反应混合液进行蒸馏等以分离除去羰基化合物和缩醛化合物,同时分离顺式-2-丁烯-l,4-二醇,并将分离的顺式_2-丁烯-1,4-二醇放回反应器中;(3)使反应混合液在具有羰基吸附能力的吸附剂(阴离子交换树脂等)与反应器之间循环的方法(羰基吸附法);(4)使反应混合液在聚乙烯吡啶或用卣化物对聚乙烯吡啶进行了交联的分离膜与反应器之间循环的方法(膜分离法)等。特别地,将(1)的蒸馏分离法和(2)的溶液更新法组合的方法更有效,故优选。例如,将氧化铝固定在槽式反应器中,一边与2,5-二氢呋喃和水一同蒸馏分离(馏出温度90100X:/常压)低沸点的羰基化合物(巴豆醛、4-羟基丁醛等)和缩醛化合物,一边进行反应。同时,取出一部分反应混合液,通过向反应器中添加顺式-2-丁烯-l,4-二醇等,从而将羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度保持在0.1~2mol/L的范围内。其中,通过对取出的反应混合液进行蒸馏以分离羰基化合物、缩醛化合物和顺式-2-丁烯-l,4-二醇,并可以将该顺式-2-丁烯-l,4-二醇放回反应器中。通过对由此所得的反应混合液进行蒸馏,可以分离、纯化2,5-二氢呋喃。另外,蒸馏分离了2,5-二氢呋喃后的含有顺式-2-丁烯-1,4-二醇的残留液体可作为本发明的原料再次使用。另外,在本发明中作为原料使用的顺式-2-丁烯-l,4-二醇,可通过使乙炔与曱醛反应(莱伯尔反应)所得的2-丁炔-l,4-二醇,在钯催化剂的存在下进行选择性氢化反应来制造。该氢化反应例如可按照日本特表平10-502363号公报记载的方法来进行。具体而言,可以通过使莱伯尔反应所得的丁炔二醇溶液(50质量%水溶液)与150mg钇催化剂在高压釜中、IOO"C、氢气压1,8MPa下反应,得到顺式-2國丁烯隱l,4-二醇。作为副产物,生成丁二醇1.6%、缩醛化合物0.3%、丁炔二醇0.8%,但可以通过纯化分离来除去缩醛化合物。另外,采用后述盐酸羟胺法确认了可工业化获得的顺式-2-丁烯-l,4-二醇的羰基化合物在检测限值(0.02mol/L)以下。实施例以下,通过实施例进一步对本发明进行具体说明,但本发明不受这些实施例的任何限制。另外,在以下实施例中,通过气相色谱法测定反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度和馏出液中2,5-二氢呋喃的浓度。此外,通过盐酸羟胺法分析羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度。另外,以下实施例中的气相色谱法测定、盐酸羟胺法按照以下方法进行。并按照以下方法制成填充了Y-氧化铝的特氟隆(Teflon)(注册商标)制的袋子,用于以下的实施例等。[气相色谱法测定装置GC-9A(岛津制作所制)使用柱子CBP-l(SOm)(岛津制作所制)分析条件进样口温度50t:、检测器温度250t:检测器氢火焰电离检测器(FID)升温条件50"C下保持10分钟—以15"C/分钟升温—250t:下保持10分钟[盐酸羟胺法]将约4g样品加入0.5mol/L的盐酸羟胺溶液[水乙醇=1:4(体积比)的混合液]50ml中,搅拌30分钟。使用具备甘汞电极和玻璃电极的pH计,用0.5mol/L的氢氧化钠水溶液对生成的酸进行滴定。使用其结果由下式计算出羰基化合物和缩醛化合物的总浓度。羰基化合物和缩醛化合物的总浓度(mol/L)=本滴定量(1111^0.5(11101/1^/(样品量(8)/比重(8/1111))[向特氟隆(注册商标)制的袋子中填充y-氧化铝]各实施例和比较例中,从PFA网状物(mesh)(商品名,特氟隆(注册商标)网状物)(30目(mesh)、线径260jim、开孔(opening)590nm)切下"6cmx4cm,,的片,在对折成长方形(3cmx4cm)的同时包入y-氧化铝,将三条边热熔融闭合,从而制成含有Y-氧化铝的特氟隆(注册商标)制的袋子。<实施例1>液相固定床反应将含有1化E30N4[商品名,y-氧化铝(内径2mm、夕卜径5mm、高度3.8mm的环状片),日挥化学林式会社制的特氟隆(注册商标)制的袋子固定在具备电磁搅拌装置和馏出口的内容积1000ml的三颈烧瓶上。在该烧瓶上设置蒸馏塔(内径25mmx长度400mm、无填充物、理论塔板数为2),并在该蒸馏塔上进一步设置水冷却式回流装置。向上述烧瓶中加入500ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(540g、6.1mol),在氮气环境下,边搅拌边在常压下使升温至195X:。一边将2,5-二氢呋喃、水和低沸点副产物(例如巴豆醛、4-羟基丁醛等)馏出(93~97匸/常压),一边连续提供顺式-2-丁烯-l,4-二醇,使得烧瓶内反应混合液的量维持在500ml。反应刚开始后反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度为99质量%,反应开始60小时后,反应器内的反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度变成50质量%。在该时刻,采用盐酸羟胺法测定羰基化合物和缩醛化合物的总浓度,结果为1.4mol/L。80小时后,为了将羰基化合物和缩醛化合物的总浓度维持在0,l~2mol/L,从烧瓶中取出100ml反应混合液并弃去(此处取出并弃去的反应混合液中不含2,5-二氢呋喃。),另外,重新向反应器中添加100ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇。此时,反应器内的反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度达到60质量%。之后也适当测定反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度、以及羰基化合物和缩醛化合物的总浓度,当羰基化合物和缩醛化合物的总浓度增加时,适当从烧瓶中取出反应混合液并弃去(此处取出并弃去的反应混合液中不含2,5-二氢呋喃。),另外,重新向反应器中添加顺式-2-丁烯_1,4-二醇,从而将羰基化合物和缩醛化合物的总浓度维持在0.1~2mol/L。此外,在反应开始60小时后,将反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度维持在49~60质量%。结果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>DHF:2,5-二氢呋喃BED:顺式-2-丁烯-l,4-二醇*:以2,5-二氬呋喃开始馏出的时间作为反应开始时间。<比较例1>液相固定床反应将含有14gE30N4[商品名,y-氧化铝(内径2mm、外径5mm、高度3.8mm的环状片),日挥化学林式会社制的特氟隆(注册商标)制的袋子固定在具备电磁搅拌装置和馏出口的内容积1000ml的三颈烧瓶上。在该烧瓶上设置蒸馏塔(内径25mmx长度400mm、无填充物、理论塔板数为2),并在该蒸馏塔上进一步设置水冷却式回流装置。向上述烧瓶中加入500ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(540g、6.1mol),在氮气环境下,边搅拌边在常压下使升温至195X:。一边将2,5-二氢呋喃、水和低沸点副产物(例如巴豆醛、4-羟基丁醛等)馏出(9397X:/常压),一边连续提供顺式-2-丁烯-l,4-二醇,使得烧瓶内反应混合液的量维持在500ml。反应刚开始后反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度为99质量%。从反应开始到100小时后为止不调整反应混合液中羰基化合物和缩醛化合物的浓度。IOO小时后,反应混合液中羰基化合物和缩醛化合物的总浓度为2.3mol/L。此外,反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度为30质量%。取出200ml反应混合液并弃去(此处取出并弃去的反应混合液中不含2,5-二氢呋喃。),另外,通过重新向反应器中添加200ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇,使顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度为55质量%。之后适当测定顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度、以及羰基化合物和缩醛化合物的总浓度,当羰基化合物和缩醛化合物的总浓度增加时,从烧瓶中取出反应混合液并弃去(此处取出并弃去的反应混合液中不含2,5-二氢呋喃。),另外,进行重新向反应器中添加顺式-2-丁烯-l,4-二醇的操作,使得羰基化合物和缩醛化合物的总浓度不超过2mol/L。此外,在反应开始100小时后,将反应混合液中顺式-2-丁烯-l,4-二醇的浓度维持在3055质量%。结果如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>DHF:2,5-二氢呋喃BED:顺式-2-丁烯-l,4-二醇*:以2,5-二氢呋响开始馏出的时间作为反应开始时间。<比较例2>液相固定床反应将含有14gE30N商品名,Y-氧化铝(内径2mm、外径5mm、高度3.8mm的环状片),日挥化学林式会社制的特氟隆(注册商标)制的袋子固定在具备电磁搅拌装置和馏出口的内容积1000ml的三颈烧瓶上。在该烧瓶上设置蒸馏塔(内径25mmx长度400mm、无填充物、理论塔板数为2),并在该蒸馏塔上进一步设置水冷却式回流装置。向上述烧瓶中加入500ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(540g、6.1mol),在氮气环境下,边搅拌边在常压下使其升温至195X:。一边将2,5-二氢呋喃、水和低沸点副产物(例如巴豆醛、4-羟基丁^等)馏出(93~97€/常压),一边连续提供顺式-2-丁烯-l,4-二醇,使得烧瓶内反应混合液的量维持在500ml。反应开始60小时后,将上述蒸馏塔更换为分离能力更高的蒸馏塔(内径25mmx长度600mm,填充物八U"、;/夕N0.2,理论塔板数为20),在该蒸馏塔上设置水冷却式回流装置,使得低沸点副产物(例如巴豆醛、4-羟基丁醛等)不会从蒸馏塔中馏出(蒸馏塔的馏出温度65~75X:/常压),在195-1981C下连续进行反应。适当从烧瓶中取出反应混合液并弃去(此处取出并弃去的反应混合液中不含2,5-二氢呋喃。),使得烧瓶内反应混合液的量不超过500ml。由于不调整羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的浓度,因此二者的总浓度超过2mol/L。结果如表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>DHF:2,5-二氬呋喃BED:顺式-2-丁烯-l,4-二醇*:以2,5-二氢呋响开始馏出的时间作为反应开始时间。表l中,反应中2,5-二氢呋喃的馏出量,即2,5-二氢呋喃的生成量很稳定,没有出现大的变化。另一方面,表2中表明,反应混合液中羰基化合物和缩醛化合物的总浓度达到2.1mol/L时(80小时后),2,5-二氢呋喃的馏出量大幅减少。通过该结果可知,在比较例1中,从反应开始80小时后起至100小时后为止,羰基化合物和缩酪化合物的总浓度处于超过2.0mol/L的状态,此时Y-氧化铝的活性降低。另外从表1和表3可知,不同于实施例l,比较例2中2,5-二氢呋喃的馏出量(生成量)逐渐减少,在140小时后减少至实施例1的情况的大约一半。从该结果中可知,通过在反应混合液中羰基化合物和缩醛化合物的总浓度为2.1mol/L以上的状态下使之长时间反应,使得Y-氧化铝的活性连续下降。因此,在本发明的制造方法中,即使在反应达到长时间时,例如80小时以上、IOO小时以上、甚至120小时以上的连续反应时,也能维持稳定的催化剂活性。另外,同时可以说,相对于氧化铝l质量份,所制造的2,5-二氢呋喃为例如60质量份以上、优选80质量份以上、更优选100质量份以上时,该效果更加明确。如上所述,作为反应混合液中的副产物,除羰基化合物和缩醛化合物以外可以列举醚化合物。因此,为了明确实施例l、比较例l和比较例2所示的本发明的效果是否仅取决于反应混合液中羰基化合物和缩醛化合物的浓度而进行了以下实验。<参考例1>副产物对反应的影响的考察如下所示,使用二丁二醇(^7^i/y歹y〕一/Kdibutyleneglycol)和顺式-2-丁烯-l,4-二醇的混合液对y-氧化铝进行预处理,考察氧化铝活性的变化。预处理将含有2.5gE30N4[商品名、y-氧化铝(内径2mm、外径5mm、高度3.8mm的环状片),日挥化学抹式会社制]的特氟隆(注册商标)制的袋子固定在内容积100ml的耐压反应器内。在氮气环境下,向上述耐压反应器内添加35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(37.8g、0.43mol)和35ml醚化合物即二丁二醇(35.4g、0.21mol、相当于2.9mol/L),使y-氧化铝完全浸泡,在180t:下加热10小时。之后,一旦冷却至室温后将Y-氧化铝连同特氟隆(注册商标)制的袋子一起取出,固定在具备电磁搅拌装置的内容积500ml的三颈烧瓶内。在该烧瓶的一个口上设置蒸馏塔(内径25mmx长度400mm、无填充物、理论塔板数为2),并在该蒸馏塔上进一步设置水冷却式回流装置,在另一个口内安装温度计,剩余的口作为导入口。脱水环化反应向上述烧瓶内添加200ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇,在氮气环境,常压下升温至210t:。使2,5-二氢呋喃、水和低沸点副产物(例如巴豆醛、4-羟基丁醛等)从蒸馏塔的顶部馏出(97-101"C/常压),分析2,5-二氢呋喃的馏出速度。结果如表4所示。<参考例2>使用70ml二丁二醇(70.8g、0.43mol、相当于6.1mol/L)代替参考例1预处理中所用的35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(37.8g、0.43mol)和35ml二丁二醇(35.4g、0.21mol),除此之外进行与参考例l相同的预处理,然后进行与参考例l相同的实验和分析。结果如表4所示。<参考例3>使用63.0ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(68.0g、0.77mol)和7.0ml巴豆醛(6.0g、0.09mol、相当于1,2mol/L)代替参考例1预处理中所用的35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇和35ml二丁二醇,除此之外进行与参考例l相同的预处理,然后进行与参考例l相同的实验和分析。结果如表4所示。<比较例3>使用56ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇(60.5g、0.69mol)和14ml巴豆醛(12g、0.17mol、相当于2.4mol/L)代替参考例1预处理中所用的35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇和35ml二丁二醇,除此之外进行与参考例l相同的预处理,然后进行与参考例l相同的实验和分析。结果如表4所示。<比较例4>使用70ml巴豆醛(59g、0.85mol、相当于12mol/L)代替参考例1预处理中所用的35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇和35ml二丁二醇,除此之外进行与参考例i相同的预处理,然后进行与参考例1相同的实验和分析。结果如表4所示。<比较例5>4吏用70ml丙烯醛乙缩醛(acroleindiethylacetal,7夕口乂^工于々7ir夕一汝)(60g、0.46mol、相当于6.6mol/L)代替参考例1预处理中所用的35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇和35ml二丁二醇,除此之外进行与参考例1相同的预处理,然后进行与参考例1相同的实验和分析。结果如表4所示。<比较例6>使用14ml巴豆醛(12g、0.17mol、相当于2.4mol/L)和56ml丙烯醛乙缩醛(48g、0.35mol、相当于7.4mol/L)代替参考例1预处理中所用的35ml顺式-2-丁烯-l,4-二醇和35ml二丁二醇,除此之外进行与参考例1相同的预处理,然后进行与参考例1相同的实验和分析。结果如表4所示。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>DHF:2,5-二氢呋喃*:以2,5-二氢呋喃开始馏出的时间作为反应开始时间。从表4可知,如比较例3~6所示,如果在反应混合液中的巴豆醛和/或丙烯醛乙缩醛高于2mol/L的条件下将对Y-氧化铝进行了加热的催化剂用于反应中,则DHF的馏出速度降低。从该结果可知,y-氧化铝的活性降低。另一方面,如参考例1~3所示,只要在反应混合液中的羰基化合物和缩醛化合物的总浓度在0.1~2mol/L的范围内的条件下,则不论存在多少醚化合物,都不会看到加热Y-氧化铝时y-氧化铝活性的降低。该结果表明,伴随反应进行而产生的醚化合物副产物在反应混合液中的浓度没有影响,彻底证明了反应混合液中羰基化合物和缩醛化合物的总浓度超过2mol/L是导致氧化铝活性降低的原因。工业适用性根据本发明,可长期稳定地、有利于工业化地制造2,5-二氢呋喃。所得的2,5-二氢呋喃可用作医药和农药的原料、聚合物原料等原料或中间体等。权利要求1.2,5-二氢呋喃的连续制造方法,其特征在于,在氧化铝的存在下,在液相中使顺式-2-丁烯-1,4-二醇进行脱水环化反应时,将反应体系内存在的羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度控制在0.1~2mol/L的范围内,其中缩醛化合物的浓度为以缩醛基换算的浓度。2.权利要求1所述的2,5-二氢呋喃的连续制造方法,其中,将反应体系内存在的羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度控制在0.5~1.5mol/L的范围内。3.权利要求1或2所述的2,5-二氢呋喃的连续制造方法,其中,一边将顺式-2-丁烯-l,4-二醇连续地或间断地供应到反应器中,一边蒸馏除去生成的2,5-二氢呋喃、水和副产物的一部分,同时进行反应。4.权利要求1~3中任一项所述的2,5-二氢呋喃的连续制造方法,其中,持续实施反应80小时以上。全文摘要通过在氧化铝的存在下使顺式-2-丁烯-1,4-二醇在液相中进行脱水环化反应时,将存在于反应体系内的羰基化合物和缩醛化合物在反应混合液中的总浓度(但是,缩醛化合物的浓度为以缩醛基换算的浓度。)控制在0.1~2mol/L的范围内,从而连续制造可用作医药和农药的原料、聚合物原料等原料或中间体等的2,5-二氢呋喃的方法,该方法可抑制γ-氧化铝的失活,有利于长期的工业化生产。文档编号C07D307/00GK101622237SQ20088000666公开日2010年1月6日申请日期2008年3月5日优先权日2007年3月6日发明者冈野茂,流田胜志,藤纯市申请人:可乐丽股份有限公司
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