本发明属于化工领域,具体涉及2,4,4-三甲基-1-戊烯的制备方法。
背景技术:
2,4,4-三甲基-1-戊烯,英文名2,4,4-trimethyl-1-pentene,cas号107-39-1,是一种重要的有机合成中间体,可用于对辛基酚、异壬基醇等的生产,也常用于制备合成橡胶增粘剂、各种表面活性剂、酚树脂和环氧树脂的改性剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂等。
2,4,4-三甲基-1-戊烯的工业制备方法,是以炼厂或乙烯厂的碳四馏分抽提丁二烯后的剩余部分作为原料,用硫酸吸收二异丁烯,加热,分离得到以二异丁烯为主的聚合物,用碳酸钠溶液洗涤得到的聚合物,再蒸馏精制,获得2,4,4-三甲基-1-戊烯的工业用品,含2,4,4-三甲基-1-戊烯约76%,2,4,4-三甲基-2-戊烯[107-40-4]约20%,其他辛烯约4%。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种高纯度、高收率的2,4,4-三甲基-1-戊烯制备方法,所述方法原料价廉易得,操作简单方便,无需蒸馏精制,收率能够高达95%。
为实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种2,4,4-三甲基-1-戊烯的制备方法,其特征在于以叔丁醇或异丁醇为原料,以硫酸或强酸型高分子树脂为催化剂,60-95℃下封闭反应得到。
优选地,所述的硫酸是质量百分浓度为60%-98%的硫酸。
优选地,所述醇与硫酸的摩尔比为1:0.3-1;进一步优选地,所述醇与硫酸的摩尔比为1:0.5。
优选地,所述的反应温度为90-95℃。
优选地,所述的封闭反应是在高压搪玻璃反应釡、高压玻璃反应釜、高压内衬聚四氟反应釡、高压内衬ppl反应釡或高压内衬无规共聚聚丙烯(ppr)反应釡中进行。
优选地,所述封闭反应的时间为4-8小时。
优选地,所述封闭反应的时间为4-5小时。
本发明人发现以叔丁醇或异丁醇为原料,以硫酸或强酸型高分子树脂为催化器,敞口反应器中反应制备2,4,4-三甲基-1-戊烯,收率极低,如以60%硫酸溶液为催化剂,95℃下敞口反应5小时,2,4,4-三甲基-1-戊烯收率不到30%。本发明人意外地发现,如果反应在封闭条件下进行,收率可以大大提高,如以60%的硫酸溶液为催化剂,95℃下封闭反应4小时,2,4,4-三甲基-1-戊烯收率可达95%以上,且纯度极高,无需蒸馏纯化。
本发明提供的2,4,4-三甲基-1-戊烯的制备方法,以叔丁醇或异丁醇为原料,在密闭条件下一步反应制得,操作简单方便,相比于目前的2,4,4-三甲基-1-戊烯工业生产方法,收率和纯度都得到了显著的提高,具有重要的工业生产价值和市场前景。
具体实施方式
以下实施例使用的试剂和仪器可通过商购获得。
实施例12,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在500ml的密闭耐压反应瓶中,加入140g叔丁醇,质量百分浓度为70%的硫酸100g,搅拌升温至95℃,反应4小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物95.0g,收率95%,纯度95%以上。
实施例22,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在500ml的密闭耐压反应瓶中,加入120g异丁醇,质量百分浓度为70%的硫酸100g,搅拌升温至90℃,反应4小时,冷却到室温,静置分层取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物80.2g,收率约93%,纯度95%以上。
实施例32,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在1000ml的密闭耐压反应瓶中,加入350g叔丁醇,80%的硫酸250g,搅拌升温到95℃,反应4小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物235.0g,收率94%,纯度95%以上。
实施例42,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在300ml的高压内衬聚四氟密闭水热反应器中,加入110g叔丁醇,质量百分浓度60%的硫酸100g,搅拌升温到95℃,反应5小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物74.0g,收率93%,纯度95%以上。
实施例52,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在300ml的高压内衬聚四氟密闭水热反应器中,加入125g异丁醇,质量百分浓度65%的硫酸100g,搅拌升温到95℃,反应5小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物85.0g,收率95%,纯度95%以上。
实施例62,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在300ml的高压内衬ppl密闭水热反应器中,加入110g叔丁醇,质量百分浓度75%的硫酸100g,搅拌升温到95℃,反应4小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物74.0g,收率93%,纯度95%以上。
实施例72,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在500ml的高压内衬ppr的密闭反应器中,加入200g叔丁醇,质量百分浓度85%的硫酸150g,搅拌升温到90℃,反应4小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得产品136.6g,收率约95%,纯度95%以上。
实施例82,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在500ml的高压内衬ppr的密闭反应器中,加入200g异丁醇,质量百分浓度85%的硫酸150g,搅拌升温到90℃,反应4小时,停止加热,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物135g,收率约95%,纯度95%以上。
实施例92,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在300ml的高压内衬聚四氟密闭水热反应器中,加入100g叔丁醇,100g强酸型离子交换树脂,搅拌升温到95℃,反应5小时,冷却到室温,加入100ml水,搅拌,过滤,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物68.5g,收率约95%,纯度95%以上。
实施例102,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在500ml的高压内衬ppr的密闭反应器中,加入200g叔丁醇,质量百分浓度60%的硫酸150g,搅拌升温到95℃,反应6小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得产品136.6g,收率约95%,纯度95%以上。
实施例112,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在500ml的高压内衬聚四氟密闭水热反应器中,加入140g叔丁醇,质量百分浓度为98%的硫酸100g,搅拌升温至60℃,反应8小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物98.5g,收率93%,纯度95%以上。
实施例122,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在300ml的高压内衬聚四氟密闭水热反应器中,加入100g叔丁醇,100g强酸型离子交换树脂,搅拌升温到85℃,反应8小时,冷却到室温,加入100ml水,搅拌,过滤,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物68.5g,收率约95%,纯度95%以上。
实施例132,4,4-三甲基-1-戊烯的制备
在50升的玻璃反应釡中,加入20公斤叔丁醇,质量百分浓度75%的硫酸15公斤,密封条件下搅拌升温到90℃,反应5小时,冷却到室温,静置分层后取有机层,用水洗涤,干燥,得目标物13.5公斤,收率约95%,纯度95%以上。