本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法。
背景技术：
酮麝香即3,5-二硝基-2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮，是硝基麝香的一种，具有柔和的麝香香气，几乎溶于所有香料，合成路线短，被广泛应用于香水香精、皂用香精、化妆品用香精等领域。2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮是酮麝香合成的主要原料，随着酮麝香需求量的增大，2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的需求量也随着增加，目前生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法主要是以1,3-二甲基-5-叔丁基苯和乙酰氯为原料，在三氯化铝的存在下，通过间歇釜式生产而来，但该方法需要进行复杂的倒釜操作，耗时较长，且反应的选择性较差，在生成2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的同时还生成大量副产物，导致收率较低，通常只有74％～78％，除此之外，生产过程中会产生大量的盐酸，需要使用碱液进行中和，增大工业三废的产生量，对环境造成损害，而且产生的盐酸会对设备造成腐蚀，影响设备的使用寿命。基于现有技术的不足，本发明提出一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中合成方法操作复杂、耗时长、副产物较多、产品收率低、工业三废产生量大、对环境不友好，产生的盐酸对设备造成腐蚀，影响设备使用寿命的问题，而提出的一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法，包括以下步骤：
s1、按照三氯化铝3～4.8重量份、四氧化三钴0.2～0.5重量份、镍粉0.3～0.6重量份、2-氯-5-硝基吡啶5～10重量份、4-硝基吡唑5～10重量份、四硫富瓦烯1～3重量份、氧化铝24～28重量份、异丙醇1～3重量份、无水乙醇50～80重量份称取催化剂各原料，向三氯化铝加入适量无水乙醇，搅拌至溶解，得氯化铝乙醇溶液；向氯化铝乙醇溶液中加入氧化铝和异丙醇，搅拌15～25min，得混合物a；将四氧化三钴、镍粉、2-氯-5-硝基吡啶、4-硝基吡唑、四硫富瓦烯和余量的无水乙醇超声分散20min，再于60～68℃搅拌45～75min，降至室温，再将混合物a加入，搅拌15～25min，减压浓缩、真空干燥即得催化剂；
s2、将二氯乙烷和催化剂按照质量比为1:2～4加入到反应瓶中，混合均匀即得混合物料b；
s3、保证管式反应器内处于氮气保护和无水环境下，将混合物料b、乙酰氯和1,3-二甲基-5-叔丁基苯分别置于与管式反应器相连的不同通道中，并经由各自的计量泵同步进入管式反应器内进行混合反应，在反应过程中通过外部冷热一体机控制管式反应器的温度，再控制混合物料b的流速为20～30ml/min，乙酰氯的流速为5～7ml/min，1,3-二甲基-5-叔丁基苯的流速为15～20ml/min，反应完成后，反应液从管式反应器的上出料口流出，所述混合反应的时间为3～8min，混合反应的温度为10～30℃；
s4、将管式反应器上出料口流出的反应液离心，分离上清液和滤饼，滤饼即吸附有酸液的催化剂，滤饼经水洗、离心、烘干即可回收催化剂，上清液依次经萃取、浓缩有机相、精馏即得2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮。
优选的，所述催化剂包括以下重量份的原料：三氯化铝3.9份、四氧化三钴0.3份、镍粉0.4份、2-氯-5-硝基吡啶8份、4-硝基吡唑8份、四硫富瓦烯2份、氧化铝26份、异丙醇2份、无水乙醇65份。
优选的，步骤s3中，所述冷热一体机的换热介质为导热油.
优选的，步骤s3中，控制混合物料b的流速为25ml/min，乙酰氯的流速为6ml/min，1,3-二甲基-5-叔丁基苯的流速为18ml/mi。
优选的，步骤s3中，所述混合反应的时间为5min，混合反应的温度为20℃。
优选的，步骤s4中，所述萃取的溶剂为饱和食盐水
本发明提供一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法，与现有技术相比优点在于：
1、本发明利用管式反应器进行连续生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮，反应条件易控制、操作简单、耗时短、生产效率高，实现一体化生产，能够快速传质传热，带走反应产生的温度，还能推进反应物料向出口方向运动，克服了传统间歇釜式反应器放热不均匀，不耐高温、高压，且生产效率低等问题。
2、本发明采用三股式进料，将催化剂和二氯乙烷混合为一股、乙酰氯单独为一股、1,3-二甲基-5-叔丁基苯单独为一股，通过控制三者的流量，进而保证反应的顺利进行，减少原料的使用量，避免反应物过量，降低产品的生产成本。
3、本发明使用的催化剂是由三氯化铝、四氧化三钴、镍粉、2-氯-5-硝基吡啶、4-硝基吡唑、四硫富瓦烯、氧化铝、异丙醇和无水乙醇制备而来，相比于传统的三氯化铝催化剂，本发明制备得到催化剂，催化活性更高，反应的选择性更好，在进行酰基化反应时几乎不生成副产物，进而转化率大大提高，收率也随之提高，而且酰基化反应中生成的盐酸可以被本发明使用的催化剂吸附，促进反应向正方向进行，减少传统工艺中碱液中和盐酸的操作，简化后处理步骤，降低生产过程中工业三废的产生量，还能够避免反应过程中生产的盐酸对设备的腐蚀，除此之外，催化剂吸附盐酸后经水洗可以将盐酸洗掉，催化剂可以循环再利用，从而降低反应的生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
本发明提出的一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法，包括以下步骤：
s1、按照三氯化铝3重量份、四氧化三钴0.2重量份、镍粉0.3重量份、2-氯-5-硝基吡啶5重量份、4-硝基吡唑5重量份、四硫富瓦烯1重量份、氧化铝24重量份、异丙醇1重量份、无水乙醇50重量份称取催化剂各原料，向三氯化铝加入适量无水乙醇，搅拌至溶解，得氯化铝乙醇溶液；向氯化铝乙醇溶液中加入氧化铝和异丙醇，搅拌15min，得混合物a；将四氧化三钴、镍粉、2-氯-5-硝基吡啶、4-硝基吡唑、四硫富瓦烯和余量的无水乙醇超声分散20min，再于60℃搅拌75min，降至室温，再将混合物a加入，搅拌25min，减压浓缩、真空干燥即得催化剂；
s2、将二氯乙烷和催化剂按照质量比为1:2加入到反应瓶中，混合均匀即得混合物料b；
s3、保证管式反应器内处于氮气保护和无水环境下，将混合物料b、乙酰氯和1,3-二甲基-5-叔丁基苯分别置于与管式反应器相连的不同通道中，并经由各自的计量泵同步进入管式反应器内进行混合反应，在反应过程中通过外部冷热一体机控制管式反应器的温度，冷热一体机的换热介质为导热油，再控制混合物料b的流速为20ml/min，乙酰氯的流速为5ml/min，1,3-二甲基-5-叔丁基苯的流速为15ml/min，反应完成后，反应液从管式反应器的上出料口流出，所述混合反应的时间为3min，混合反应的温度为30℃；
s4、将管式反应器上出料口流出的反应液离心，分离上清液和滤饼，滤饼即吸附有酸液的催化剂，滤饼经水洗、离心、烘干即可回收催化剂，上清液依次经饱和食盐水萃取、浓缩有机相、精馏即得2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮。
经检测实施例1制备的2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮纯度为99.2％，产品收率为90.3％。
实施例二
本发明提出的一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法，包括以下步骤：
s1、按照三氯化铝3.9重量份、四氧化三钴0.3重量份、镍粉0.4重量份、2-氯-5-硝基吡啶8重量份、4-硝基吡唑8重量份、四硫富瓦烯2重量份、氧化铝26重量份、异丙醇2重量份、无水乙醇65重量份称取催化剂各原料，向三氯化铝加入适量无水乙醇，搅拌至溶解，得氯化铝乙醇溶液；向氯化铝乙醇溶液中加入氧化铝和异丙醇，搅拌20min，得混合物a；将四氧化三钴、镍粉、2-氯-5-硝基吡啶、4-硝基吡唑、四硫富瓦烯和余量的无水乙醇超声分散20min，再于64℃搅拌60min，降至室温，再将混合物a加入，搅拌20min，减压浓缩、真空干燥即得催化剂；
s2、将二氯乙烷和催化剂按照质量比为1:3加入到反应瓶中，混合均匀即得混合物料b；
s3、保证管式反应器内处于氮气保护和无水环境下，将混合物料b、乙酰氯和1,3-二甲基-5-叔丁基苯分别置于与管式反应器相连的不同通道中，并经由各自的计量泵同步进入管式反应器内进行混合反应，在反应过程中通过外部冷热一体机控制管式反应器的温度，冷热一体机的换热介质为导热油，再控制混合物料b的流速为25ml/min，乙酰氯的流速为6ml/min，1,3-二甲基-5-叔丁基苯的流速为18ml/min，反应完成后，反应液从管式反应器的上出料口流出，所述混合反应的时间为5min，混合反应的温度为20℃；
s4、将管式反应器上出料口流出的反应液离心，分离上清液和滤饼，滤饼即吸附有酸液的催化剂，滤饼经水洗、离心、烘干即可回收催化剂，上清液依次经饱和食盐水萃取、浓缩有机相、精馏即得2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮。
经检测实施例2制备的2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮纯度为99.6％，产品收率为94.2％。
实施例三
本发明提出的一种采用管式反应器生产2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮的方法，包括以下步骤：
s1、按照三氯化铝4.8重量份、四氧化三钴0.5重量份、镍粉0.6重量份、2-氯-5-硝基吡啶10重量份、4-硝基吡唑10重量份、四硫富瓦烯3重量份、氧化铝28重量份、异丙醇3重量份、无水乙醇80重量份称取催化剂各原料，向三氯化铝加入适量无水乙醇，搅拌至溶解，得氯化铝乙醇溶液；向氯化铝乙醇溶液中加入氧化铝和异丙醇，搅拌25min，得混合物a；将四氧化三钴、镍粉、2-氯-5-硝基吡啶、4-硝基吡唑、四硫富瓦烯和余量的无水乙醇超声分散20min，再于68℃搅拌45min，降至室温，再将混合物a加入，搅拌15min，减压浓缩、真空干燥即得催化剂；
s2、将二氯乙烷和催化剂按照质量比为1:4加入到反应瓶中，混合均匀即得混合物料b；
s3、保证管式反应器内处于氮气保护和无水环境下，将混合物料b、乙酰氯和1,3-二甲基-5-叔丁基苯分别置于与管式反应器相连的不同通道中，并经由各自的计量泵同步进入管式反应器内进行混合反应，在反应过程中通过外部冷热一体机控制管式反应器的温度，冷热一体机的换热介质为导热油，再控制混合物料b的流速为30ml/min，乙酰氯的流速为7ml/min，1,3-二甲基-5-叔丁基苯的流速为20ml/min，反应完成后，反应液从管式反应器的上出料口流出，所述混合反应的时间为8min，混合反应的温度为10℃；
s4、将管式反应器上出料口流出的反应液离心，分离上清液和滤饼，滤饼即吸附有酸液的催化剂，滤饼经水洗、离心、烘干即可回收催化剂，上清液依次经饱和食盐水萃取、浓缩有机相、精馏即得2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮。
经检测实施例3制备的2,6-二甲基-4-叔丁基苯乙酮纯度为99.3％，产品收率为92.6％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。