专利名称：一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法
技术领域：
本发明属于一种3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇的制备方法。
背景技术：
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇是重要的精细化工原料，主要用作洗头液、香皂、洗涤齐U、打印机油墨的溶剂，以及药品的添加剂。作为以往的3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇的制备方法，已知有例如专利文献1 SU1431292,专利文献2 JP8176053，在强酸性阳离子交换树脂存在下4，4- 二甲基-1，3- 二噁烷与甲醇反应，得到3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇该反应中3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇的选择性较低( 40%)且副产物多，因而不具备绿色原子经济性。
发明内容
本发明的目的是克服以4，4_二甲基-1，3-二恶烷为原料副产物多的缺陷，提供一种副产物少，绿色原子经济性的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇制备方法。本发明的制备方法是将3-甲基-3- 丁烯-1-醇、甲醇和催化剂放入密封的反应器中反应，然后将产物蒸馏分离得到3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，反应过程中副产物如异戊二烯的产率很低，经蒸馏后得到纯度高的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。本发明的具体的制备方法如下将3-甲基-3- 丁烯-1-醇、甲醇和非均相酸催化剂放入密封的反应器中反应， 在反应温度在50-200°C，反应的压力在0. l_5Mpa之间条件下，反应l_12h，其中料3-甲基-3-丁烯-1-醇和甲醇的摩尔比在0.01-1之间，催化剂的量占总反应液质量的0. 1-5%。其中非均相酸催化剂包括复合氧化物类；杂多酸类；沸石分子筛类；阳离子交换树脂类。复合氧化物如Si02-Al203、SiO2-TiO2, SiO2-SnO2, SiO2-ZrO2, SiO2-ZnO, SiO2-Y2O5, SiO2-La2O3^ SiO2-MoO3^ SiO2-WO3> Al203_Zn0、Al2O3-B2O3^ Al2O3-TiO2^ Al2O3-ZrO2^ Al2O3-MoO3^ Al2O3-Fe2O3^ Al2O3-Co3O4^ Ti02_Zn0、Ti02_Cd0、TiO2-ZrO2^ TiO2-SnO2^ TiO2-MoO3^ TiO2-WO3> TiO2-Fe2O3^ TiO2-Co3O4、ZrO2-MoO3^ ZrO2-WO3> ZrO2-Fe2O3^ ZrO2-Fe3O4^ ZnO-Fe2O3^ ZnO-Fe3O4^ MoO3-COO-AI2O3 等；沸石分子筛类如HZSM-5、HZSM-ll、HY、HX、H-0、H_MCM_22、L 型沸石、蒙脱土、丝光沸石、SAP0-34、SAP0-11 等；杂多酸类如H3PW1204。/C、H3PW1204。/Si02、H3PW12040/Zr02, H3PW1204。/Sn02、H3Pff12O40/ MCM-41、H3PW12040/Si-SBA-15、H4SiW12040/C、H4SiW12040/Si02、H4Siff12040/Zr02, H4Siff12O40/ SnO2, H4Siff12040/MCM-4U H4SiW12040/Si-SBA_15、H3PMo12040/C、H3PMo12040/Si02、H3PMo12O40/ ZrO2, H3PMo12040/Sn02、H3PMo12 040/MCM_41、H3PMo12040/Si-SBA_15、H4SiMo12040/C、H4SiMo12O40/ SiO2, H4SiMo12040/Zr02, H4SiMo12040/Sn02, H4SiMo12040/MCM-4U H4SiMo12040/Si-SBA-15, Cs2.5H0.5PW1204。、Cs2. 5H0. 5PMo1204。、Cs2. 5H0.5Pff12 040/Si02 等；
阳离子交换树脂类如Amberlyst 15、NKC-9、Nifon-H 等。其中反应产物的检测需气相色谱分析。色谱条件色谱柱为聚乙二醇固定相的毛细管柱，检测器为氢火焰检测器或者热导检测器；汽化室温度220-300°C ；柱温 120460 "C。本发明与现有技术相比具有如下优点(1)反应对设备无腐蚀。(2)工艺简单，易操作。(3)无污染产出。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作更进一步的说明。实施例1将97wt. %的3_ 甲基-3-丁烯-1-醇 86g、甲醇 32g，l. 18g SiO2-Al2O3 (Cat. wt. % =1%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度180°C和压力3· 5ΜΙ^下反应4h后，将产物蒸馏，得到3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例2将97wt. % 的 3-甲基-3- 丁烯 醇 4. 3g、甲醇 160g, 0. 82g TiO2-Fe2O3 (Cat. wt. % = 0. 5%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度200°C和压力5. OMI^a下反应Ih后， 将产物蒸馏，得到3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例3将97wt. %的 3-甲基-3- 丁烯醇 43g、甲醇 192g，2. 35g SiO2-WO3 (Cat. wt. % =1%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度140°C和压力3. 4ΜΙ^下反应证后，将产物蒸馏，得到3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例4将97wt. %的3_ 甲基-3-丁烯-1-醇 8. 6g、甲醇 32g，2. 03g ZrO2-MoO3 (Cat. wt. % =5%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度50°C和压力0. IMPa下反应1 后，将产物蒸馏，得到3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例5将97wt. %的3_ 甲基-3-丁烯-1-醇 21. 5g、甲醇 180g，0. 20gMo03-Co0_Al203 (Cat. wt. "^ = 0.8%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度120°C和压力l.OMI^a下反应汕后， 将产物蒸馏，得到3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇。气相色谱分析结果列于表1。表 权利要求
1.一种3-甲氧基-3-甲基-1- 丁醇的制备方法，其特征在于包括如下步骤将3-甲基-3- 丁烯-1-醇、甲醇和非均相酸催化剂放入密封的反应器中反应，在反应温度在50-200°C，反应的压力在0. l_5Mpa之间条件下，反应l_12h，其中料3-甲基-3- 丁烯-1-醇和甲醇的摩尔比在0. 01-1之间，催化剂的量占总反应液质量的0. 1-5%。
2.如权利要求1所述的一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法，其特征在于所述的非均相酸催化剂为复合氧化物类、杂多酸类、沸石分子筛类或阳离子交换树脂类。
3.如权利要求2所述的一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法，其特征在于所述的复合氧化物为 SiO2-Al2O3^ SiO2-TiO2, SiO2-SnO2, SiO2-ZrO2, SiO2-ZnO, SiO2-Y2O5, SiO2-La2O3^ SiO2-MoO3^ SiO2-WO3> Al203-Zn0、Al2O3-B2O3^ Al2O3-TiO2^ Al2O3-ZrO2^ Al2O3-MoO3^ Al2O3-Fe2O3^ Al2O3-Co3O4^ Ti02_Zn0、Ti02_Cd0、TiO2-ZrO2^ TiO2-SnO2^ TiO2-MoO3^ TiO2-WO3> TiO2-Fe2O3^ TiO2-Co3O4、ZrO2-MoO3^ ZrO2-WO3> ZrO2-Fe2O3^ ZrO2-Fe3O4^ ZnO-Fe2O3^ ZnO-Fe3O4 或 MOO3-COO-AI2O3。
4.如权利要求2所述的一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法，其特征在于所述的沸石分子筛类为HZSM-5、HZSM-11、HY、HX、H- β、H-MCM-22、L型沸石、蒙脱土、丝光沸石、 SAP0-34 或 SAP0-11。
5.如权利要求2所述的一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法，其特征在于所述的杂多酸类为 H3PW1204q/C、H3PW12O4cZSiO2、H3PW12O4cZZrO2、H3PW12040/Sn02, H3Pff12O40/ MCM-41、H3PW12040/Si-SBA-15、H4SiW12040/C、H4SiW12040/Si02、H4Siff12040/Zr02, H4Siff12O40/ SnO2, H4Siff12040/MCM-4U H4SiW12040/Si-SBA_15、H3PMo12040/C、H3PMo12040/Si02、H3PMo12O40/ ZrO2, H3PMo12040/Sn02、H3PMo12 040/MCM_41、H3PMo12040/Si-SBA_15、H4SiMo12040/C、H4SiMo12O40/ SiO2, H4SiMo12040/Zr02, H4SiMo12040/Sn02, H4SiMo12040/MCM-4U H4SiMo12040/Si-SBA-15, Cs2.5H0.5Pff12040, Cs2.5H0. 5PMo12040 或 Cs2.5H0.5PW1204(1/Si02。
6.如权利要求2所述的一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法，其特征在于所述的阳离子交换树脂类为Amberlyst 15、NKC-9或Nifon-H。
全文摘要
一种3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的制备方法是将3-甲基-3-丁烯-1-醇、甲醇和非均相酸催化剂放入密封的反应器中反应，在反应温度在50-200℃，反应的压力在0.1-5MPa之间条件下，反应1-12h，其中料3-甲基-3-丁烯-1-醇和甲醇的摩尔比在0.01-1之间，催化剂的量占总反应液质量的0.1-5％。本发明具有反应对设备无腐蚀，工艺简单，易操作，无污染产出的优点。
文档编号C07C43/13GK102206142SQ20111007268
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者刘季铨, 肖福魁, 魏伟 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所