连续制备c的制作方法

专利名称：连续制备c的制作方法
技术领域：
本发明涉及C4-C8烷醇钠的连续制备方法。
C4-C8烷醇钠在需要强有机碱的各种合成反应和制造方法中是重要的、通用的化学品。虽然已公知通过金属钠和C4-C8醇类反应可制得C4-C8烷醇钠，但在实践中大规模的反应可能是有危险的，且成本很高。在许多方法中，需要加入催化剂或消耗大量能量的反应条件，如高温(＞160℃)和高压。
因此，本发明的一个目的是提供生产C4-C8烷醇钠的安全有效的方法。
本发明的另一个目的是给需要强有机碱的制造方法提供持续不断的C4-C8烷醇钠的大量来源。
本发明的进一步目的是提供基本上纯的适于贮存和运送的结晶C4-C8烷醇的现成而方便的来源。
本发明的特征在于能得到C4-C8烷醇的基本上定量的转化。
本发明的优点在于通过反应试剂的连续循环和基本上完全的转化，而使方法对环境几乎没有或完全没有不良影响。
本发明的进一步目的和特征将通过下列详细的叙述而明了。
本发明提供了制备C4-C8烷醇钠的安全有效和基本上定量的方法，包括任意地在惰性气氛和在约110-140℃的温度下，用少于化学计量的C4-C8烷醇处理搅拌着的金属钠在溶剂中的分散体，以形成两相混合物，分离出上层得到作为溶剂溶液的C4-C8烷醇钠产物，可任意地让剩余的一层混合物连续循环进行反应。
这样得到的C4-C8烷醇钠溶液可用于制备中间体，并直接进入已有的制造方法的液流，或冷却溶液并过滤得到适合于储存和运输的纯晶体C4-C8烷醇钠产品。
C4-C8烷醇钠，特别是叔烷醇钠，如叔丁醇钠的生产和处理一般成本很高且有危险。即使如此，这类强有机碱通常仍用于合成反应和制造方法中。
现已发现可以大的生产规模安全有效地制备C4-C8烷醇钠，能基本上定量地转化C4-C8烷醇且可任意地使未反应的金属钠连续循环。因此，金属钠可任意地在惰性气氛中，在约100-140℃，较好的是在约120-130℃被分散于溶剂中，较好地是分散于沸点大于100℃的芳烃或它们的混合物。在快速搅拌下将少于化学计量，较好的是约0.1-0.9摩尔当量，更好的是约0.4-0.6摩尔当量的C4-C8烷醇单独或与溶剂，较好的是芳烃或它们的混合物一起加入被加热的分散体形成两相反应混合物。所述的反应混合物不加搅拌在约100℃-140℃，较好的为在约120-130℃保持到各相分离完全。倾析出上层得到C4-C8烷醇钠产物的溶剂溶液。剩余的相混合物可任意冷却到室温，再用金属钠和溶剂处理，加热到约100℃-140℃，较好的为120℃-130℃，任意地在惰性气氛下进行快速搅拌形成分散体，如上述少于化学计量的C4-C8烷醇处理，产生C4-C8烷醇钠产物的溶剂溶液和含有未反应的金属钠的相混合物。所述的C4-C8烷醇钠的溶剂溶液可倾析移出，所述的含有未反应的钠的相混合物可按上述方法继续循环。本发明的方法如流程图I所示，其中x和y各为钠和C4-C8烷醇的摩尔当量，且y＜x。
流程I
由于y总是小于x，即少于化学计量，所以起始物C4-C8烷醇基本上能定量地转化成产物C4-C8烷醇钠。进一步的是，由于未反应的钠连续循环，本发明的方法基本上无废物，因此，能满足环境的要求。此外，本发明方法允许相对温和的反应条件、常压反应、低反应温度和较短的反应时间，它有高的生产能力和生产率但不失去安全性，也没有有危险性或毒性的废物要处理。
本发明方法中适用的溶剂是沸点大于约100℃的芳烃或它们的混合物，如单用或并用二甲苯、甲苯、二甲苯胺、枯烯之类。
所有的C4-C8烷醇都适用于本发明的方法，特别是诸如叔丁醇或叔戊醇的支链链烷醇类，尤其是叔丁醇。
虽然本发明的方法可在空气存在下进行，但引入诸如氮、氦、氩之类的惰性气氛，较好的是氮，会大大增进反应中产生的氢气的安全处理。
在本发明的一个技术方案中，产物C4-C8烷醇钠的溶剂溶液可直接进入现有的制造方法的液流中，这样连续生产的强有机碱的溶剂溶液可用于诸如碱缩合或Knoevenagel反应的生产规模的反应。
在本发明的另一个技术方案中，可冷却C4-C8烷醇钠产物的溶液，并过滤得到基本上纯的结晶C4-C8烷醇钠产品，它适于储存和运输，并可作为高质量、试剂级有机碱的来源。
为了更清楚地理解本发明，下面给出特定的实施例。这些实施例仅供描述用，不可理解成对本发明范围和原理的限制。确实，除了所述的那些，对于该技术领域人员，对本发明的各种修饰是显而易见的。这类修饰也在本发明所附的权利要求书的范围里。实施例117％(w/w)叔丁醇钠溶液的连续制备将金属钠(87.6g，3.81摩尔)在752克CYCLOSOL53(由Shell Oil Company(美国得克萨斯州休斯敦)生产的芳烃混合溶剂)中的混合物放在1.5升具有四个挡板和双四叶偏轴推进器的双壁反应器中，用氮气覆盖，加热到125℃。在125-130℃使混合物迅速搅拌以分散熔融的金属钠，加入叔丁醇(2.5g，0.03摩尔叔丁醇)和CYCLOSOL53的1∶1混合物5g以引发反应。在3小时内于130℃将剩余的叔丁醇以与CYCLOSOL53的1∶1的混合物的形式加入(277.3g，1.87摩尔叔丁醇)。所得的混合物在130℃、不加搅拌静置0.25小时以分离各相。倾析分离一部分顶层(670.9g)得到17％(w/w)叔丁醇钠在CYCLOSOL53中的溶液。剩下的相混合物含有叔丁醇钠在CYCLOSOL53(415.7g)中的溶液，熔融的金属钠(44g，1.91摩尔)，被冷却到室温。
该冷却的相的混合物用新鲜的金属钠(26.3g，1.14摩尔)和452克CYCLOSOL53的第二份混合物处理，用氮气覆盖，加热到125℃。在125-130℃，迅速搅拌反应混合物以分散熔融的金属钠。在1.5小时由于125-130℃，用叔丁醇和CYCLOSOL53的1∶1混合物169.6g(1.14摩尔叔丁醇)处理加热搅拌的反应混合物。所得的两相混合物在130℃不加搅拌地放置0.25小时。倾析分离得640.2g的上层，得到17％(w/w)叔丁醇钠(1.13摩尔叔丁醇钠)在CY-CLOSOL53中的溶液。剩余的叔丁醇钠在CYCLOSOL53中的溶液411.7g和熔融钠44克(1.91摩尔)的相混合物被冷却到室温。
然后重复上述过程可连续得到17％(w/w)叔丁醇钠在CY-CLOSOL53中的溶液。实施例2固体叔丁醇钠的连续生产将金属钠(77.3kg，3.36千摩尔)在668kg CYCLOSOL53中的混合物放在具有挡板和推进器的反应器中，用氮气覆盖，加热到120-130℃。迅速搅拌被加热的混合物以精细地分散熔融的金属钠，加入叔丁醇和CYCLOSOL53的1∶1混合物(3.9kg，0.026千摩尔)以引发反应。在130℃于1.5小时内加入剩余的叔丁醇与CY-CLOSOL53的1∶1混合物(245.1kg，1.65千摩尔叔丁醇)。所得的两相反应混合物在130℃不加搅拌地保持约1小时。分离上层的一部分(570公斤)，冷却到约20℃。过滤出形成的白色结晶性沉淀。滤饼用约10升异己烷洗涤，在30℃/400毫巴干燥得到白色固体的标题产物96kg(1.0千摩尔)，纯度为99-100％。
合并在CYCLOSOL53中含叔丁醇钠(0.65千摩尔)的母液和异己烷洗液，循环到含剩余的反应相混合物的原反应器中，加热到135℃以除去异己烷。然后所得的剩余的反应相混合物再进行如上所述的1.0千摩尔的反应过程。
权利要求
1.一种制备C4-C8烷醇钠的方法，包括任意地在惰性气氛下和约110-140℃的温度，用少于化学计量的C4-C8烷醇处理在溶剂中的搅拌着的金属钠分散体，以形成包括第一相和第二相的混合物，其中第一相包括在溶剂中的C4-C8烷醇钠溶液，第二相包括金属钠，分离出第一相得到作为溶液的C4-C8烷醇钠产物，还随意将剩余的混合物连续循环反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中溶剂是芳烃或芳烃的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该方法在惰性气氛下进行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中惰性气氛是氮气。
5.根据权利要求1所述的方法，其中C4-C8烷醇的用量约为0.10-0.90摩尔当量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中C4-C8烷醇的用量约为0.4-0.6摩尔当量。
7.根据权利要求1所述的方法，其中剩余的相混合物连续进行循环。
8.根据权利要求1所述的方法，其中温度为120-130℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其中C4-C8烷醇是叔C4-C8烷醇。
10.根据权利要求9所述的方法，其中C4-C8叔烷醇是叔丁醇或叔戊醇。
11.根据权利要求10所述的方法，其中C4-C8叔烷醇是叔丁醇。
12.根据权利要求6所述的方法，其中C4-C8烷醇是叔丁醇，反应温度为120-130℃。
13.根据权利要求1所述的方法，其中第一相在分离后经冷却，过滤而得到固体的C4-C8烷醇钠。
全文摘要
本发明提供了安全有效的制备C
文档编号C07C31/00GK1139661SQ96106808
公开日1997年1月8日 申请日期1996年5月31日 优先权日1995年6月2日
发明者J·H·韦弗斯, R·J·H·谢弗 申请人:美国氰胺公司