本发明涉及一种制备丙酮肟的方法，具体而言，涉及一种通过肟交换反应来制备丙酮肟的方法。本发明的方法具有成本低，无污染的优点。
背景技术：
丙酮肟又称作二甲基酮肟，主要用做锅炉的除氧剂，与传统锅炉化学除氧剂肼等物质相比较，具有使用量少、除氧效率高、没有毒性、没有环境污染等优良特点。丙酮肟是亚临界锅炉的停用保护和钝化处理的最佳药品，也是目前在中、高压锅炉给水中取代传统给水化学除氧剂如联氨等的最理想的产品。同时，丙酮肟也可作为有机硅交联剂的中间体，聚氨酯的封端剂。目前随着国内的有机硅、聚氨酯等行业发展迅速，其需求量将大幅度增加。另外在有机合成中，丙酮肟下游产品的应用和研发范围不断扩大，国内和国际市场对丙酮肟的需求量也将日渐增加。
目前工业上，丙酮肟的合成方法比较传统，主要采用一氧化氮催化还原法、盐酸羟胺法、硫酸羟胺法和磷酸羟胺法，这些传统工艺的主要缺点是，工艺复杂，流程长，有副产品产生，且污染环境。另外有报道采用氨肟化法，即双氧水与丙酮在催化剂作用下发生氨氧化反应制备丙酮肟。该方法虽然明显降低污染排放，但由于所用钛硅分子筛并非专用催化剂，导致选择性不高。若开发专用催化剂，虽然提高了选择性，但成本将大大提高。
技术实现要素：
为弥补现有技术的不足，本发明提供一种制备丙酮肟的方法，以酸为催化剂，将丙酮与酮肟在液相中进行肟交换反应，该过程具有流程简便，条件温和，产品收率高，利于大规模工业生产的特点，是环境友好的绿色化学过程。
本发明所述的制备丙酮肟的方法包括如下步骤：
a)反应体系的制备
在反应器中按照摩尔比1.0:5.0～35.0，优选1.0:10～35.0，更优选1.0:20～35.0加入酮肟和丙酮，再加入酸催化剂和溶剂，在反应器内搅拌混合均匀形成反应体系，该反应体系的ph值在1～5。
所述的酸催化剂没有特别的限制，只要其使得反应体系的ph值为1～5即可，非限制性的催化剂包括，但不限于无机酸、有机酸、强酸弱碱盐、酸性离子交换树脂、酸性离子液体等，优选为醋酸、盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚硫酸、草酸、硫酸铵、硫酸氢铵、苯磺酸和强酸性离子交换树脂；
b)丙酮肟的合成反应
将步骤a)得到的反应体系加热，控制反应温度在5～100℃，优选20～80℃，更优选30～80℃，在0～2atm压力下，反应5～10小时；
c)丙酮肟的提纯
将步骤b)得到的产物提纯得到丙酮肟。
当所述的酮肟为环己酮肟时，反应方程式如下：
所述丙酮肟的提纯过程可采用本领域常规使用的精馏提纯操作。所述酮肟可以为具有3至8个碳原子的酮肟，优选丁酮肟或环己酮肟。
所述溶剂可以为水。
本发明与现有技术相比具有反应转化率高，丙酮肟选择性高的优点，反应过程简单，环境友好，减少对环境的污染，易于工业化生产。
附图说明
图1为根据本发明的实施例1制备的丙酮肟的气相色谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的制备和应用作进一步的详细说明，以下的实施例仅为本发明的优选实施方式，而非限制本发明的范围。
实施例1
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和盐酸按照摩尔比1.0：30.0：0.3加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为1，将上述反应体系加热，反应温度为30℃，反应时间为9小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为97.1％，丙酮肟选择性为99.3％。
产品气相色谱图如图1所示：经与标品进行气相色谱对比，所得的产品为丙酮肟。
实施例2
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和硫酸按照摩尔比1.0：35：0.3加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为2，将上述反应体系加热，反应温度为80℃，反应时间为5小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为98.2％，丙酮肟选择性为99.2％。经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例3
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和硝酸按照摩尔比1.0：10：0.6加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为1，将上述反应体系加热，反应温度为70℃，反应时间为8小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为91.6％，丙酮肟选择性为99.3％。经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例4
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和磷酸按照摩尔比1.0：15：0.3加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为3，将上述反应体系加热，反应温度为60℃，反应时间为8小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为93.2％，丙酮肟选择性为99.3％。
经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例5
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和亚硫酸按照摩尔比1.0：5.0：0.2加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为4，将上述反应体系加热，反应温度为20℃，反应时间为5小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为86.4％，丙酮肟选择性为98.3％。
经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例6
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和醋酸按照摩尔比1.0：10.0：0.2加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为5，将上述反应体系加热，反应温度为45℃，反应时间为6小试，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为90.1％，丙酮肟选择性为99.3％。
经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例7
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和醋酸按照摩尔比1.0：15.0：0.6加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为3，将上述反应体系加热，反应温度为50℃，反应时间为5小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为92.7％，丙酮肟选择性为98.5％。
经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例8
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和硫酸铵按照摩尔比1.0：25.0：0.3加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为5，将上述反应体系加热，反应温度为35℃，反应时间为8小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为94.6％，丙酮肟选择性为97.9％。
经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例9
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和硫酸氢铵按照摩尔比1.0：12.0：0.6加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为3，将上述反应体系加热，反应温度为40℃，反应时间为8小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为89.4％，丙酮肟选择性为98.5％。
经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例10
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)和苯磺酸按照摩尔比1.0：20：0.6加入反应器，并加入水使得溶液的ph值为2，将上述反应体系加热，反应温度为65℃，反应时间为5小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为93.3％，丙酮肟选择性为99.1％。经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
实施例11
a、丙酮肟的合成反应
将环己酮肟(国药集团化学试剂有限公司)、丙酮(国药集团化学试剂有限公司)按照摩尔比1.0：35加入反应器,再加入强酸性离子交换树脂(江苏色可赛思树脂有限公司)，并加入水使得体系的ph值为4，将上述反应体系加热，反应温度为75℃，反应时间为10小时，反应体系的压力为常压。
b、丙酮肟的提纯
上述反应结束后，精馏提纯得到产物为丙酮肟，检测分析结果表明：环己酮肟转化率为96.6％，丙酮肟选择性为99.2％。经气相色谱检测证实产品为丙酮肟。
以上各实施例只是对本发明做进一步说明，并非用以限制本发明专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本发明专利的权利要求范围之内。