一种制备乙氧基喹啉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备乙氧基喹啉的方法，属于饲料及食品领域。
【背景技术】
[0002] 乙氧基喹啉是世界上公认的最有效、最经济实用的一种饲料抗氧化剂，它具有抗 氧化效率高、安全无毒、使用方便、在动物体内不蓄积等特点，适用于全价饲料、添加脂肪的 产品及鱼粉，它能防止饲料氧化腐败，保持动物蛋白饲料能量，在饲料混合和贮藏过程中能 防止维生素A、维生素E、叶黄素的破坏，防止脂溶性维生素和色素的氧化损失，抑制自身发 热，提高鱼粉的质量，同时还能使饲养的动物体重增加，提高饲料的转化率，促进动物对色 素充分作用，防止维生素A、E缺乏症，延长饲料的保质期，具有更高的市场价格。
[0003] 现有的制备乙氧基喹啉的方法，采用对氨基苯乙醚、丙酮为原料，加催化剂和溶剂 合成，但是这些方法的最终产率低，在使用的丙酮与对氨基苯乙醚在反应过程不能完全转 化，随着温度升高，丙酮的挥发会对操作者造成一定的安全隐患；现有技术中也有先将丙酮 转化成中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮的，但是所用的催化剂都是碱性催化剂，碱性催化剂 会腐蚀设备，污染环境，难以分离和难重复利用。
[0004] 因此，不仅要解决丙酮挥发对操作者造成安全隐患的问题，还要在将丙酮转化成 中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮的过程中寻找好的催化剂，使得到中间体的过程产率高，对 环境污染小。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提出一种制备乙氧基喹啉的方法，先将丙 酮转化成中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮，在此反应过程中，利用Mg 2+介孔分子筛作为催化 剂，使得形成的4-甲基-3-戊烯-2-酮中间体稳定并且转化率高；在4-甲基-3-戊烯-2-酮 和对氨基苯乙醚反应制备乙氧基喹啉的过程中，使用甲苯作为溶剂的同时也作为带水剂， 使可逆反应沿着正反应的方向进行，增大反应的产率，甲苯作为溶剂和带水剂，甲苯磺酸作 为催化剂，甲苯溶剂和甲苯磺酸催化剂的共同作用能够使得最终得到的乙氧基喹啉的含量 高，所制备的乙氧基喹啉能达到饲料级要求。
[0006] 为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案： 所述的制备乙氧基喹啉的方法的具体步骤为： (1)中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮的制备 a、向干燥反应罐中加入丙酮和沸石，一侧口安装温度计，一侧口与蒸馏设备相连，蒸馏 设备底部放置有棉花或玻璃棉，内置碾成米粒大小的催化剂，顶部再盖上棉花，蒸馏设备上 口与高效水冷凝管相连，安装完毕，加热反应罐，控制反应温度为160°C_180°C，反应时间 2_4h，调节蒸馏设备开关，使回流滴入蒸馏设备与蒸馏设备滴入反应罐中的液体量一致，随 反应罐内液体温度的升高而适当调节反应温度； b、向反应罐中加入的碘，装上分馏柱进行分馏，收集56-60 °C、60-124 °C、124-131°C 的三个馏份，60 °C以下的丙酮馏份回收使用，60-124 °C的含有丙酮、水和4-甲基-3-戊 烯-2-酮的馏份转入静置，上层与124°C以上的馏份合并，并用无水硫酸镁充分干燥，去除 干燥剂后再次分馏，收集124-131°C的馏份，即为所要的中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮； (2)最终产物乙氧基喹啉的制备 a、合成：将对氨基苯乙醚、溶剂、催化剂经计量一次性加入反应罐中，充分混合，加热升 温，在反应温度为120°C _140°C条件、常压下通过转子流量计进行4-甲基-3-戊烯-2-酮 的滴加，测定生成乙氧基喹啉的含量，当乙氧基喹啉的含量在93%以上，降温至80°C以下， 反应生成的部分水和未反应的4-甲基-3-戊烯-2-酮，经冷凝后入进行回收； b、分离：用分液漏斗将所得的合成液分离，下层为所得的乙氧基喹啉，上层为对氨基 苯乙醚、溶剂、催化剂的混合液，将混合液进行分离，得到的对氨基苯乙醚、溶剂、催化剂进 行回收使用； c、干燥：将所得的乙氧基喹啉进行充分干燥，干燥后即得到最终产物乙氧基喹啉。
[0007]进一步，在步骤（I) a中，所加的催化剂为4%_6%的Mg2+介孔分子筛。
[0008]进一步，在步骤（2) a中所述的溶剂为甲苯，溶剂的用量为对氨基苯乙醚用量的 20%_40% ;所述的催化剂为甲苯磺酸，催化剂用量为对氨基苯乙醚用量的3%_8%。
[0009]进一步，所述的在步骤（2) a中对氨基苯乙醚和4-甲基-3-戊稀-2-酮的物料的 摩尔比为1:1-1. 2。
[0010]本发明的有益效果： 1.先将丙酮转化成中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮，避免了在反应过程中因丙酮反应不 完全，受热挥发造成对操作者的安全隐患，在转化成4-甲基-3-戊烯-2-酮的过程中，使用 催化剂4%-6%的Mg2+介孔分子筛，并且将Mg 2+介孔分子筛碾成米粒大小，添加碘，在反应的 过程中，该反应为可逆反应，在蒸馏丙酮前加入碘，辅以适当速度常压分馏，即可实现脱水、 分离一步到位，使得转化的4-甲基-3-戊烯-2-酮的产率高；装上分馏柱进行分馏，收集 56-60°C、60-124°C、124-131°C的三个馏份，能够得到高纯度的4-甲基-3-戊烯-2-酮。
[0011] 2.甲苯作为溶剂也作为带水剂，与反应生成的水"共沸"，可将水分离，使得反应向 正反应方向进行，同时，甲苯溶剂的加入也使在反应罐中形成一个"惰性"溶剂气体环境，避 免了物料的氧化。
[0012] 3.甲苯和甲苯磺酸的共同作用，使得乙氧基喹啉的产率高，生产的乙氧基喹啉能 达到饲料级乙氧基喹啉的标准。
【具体实施方式】
[0013] 下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施 例，都属于本发明保护的范围。
[0014]所述的制备乙氧基喹啉的方法的具体步骤为： (1)中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮的制备 a、向干燥反应罐中加入丙酮和沸石，一侧口安装温度计，一侧口与蒸馏设备相连，蒸馏 设备底部放置有棉花或玻璃棉，内置碾成米粒大小的催化剂，催化剂为4%_6%的Mg2+介孔分 子筛，顶部再盖上棉花，蒸馏设备上口与高效水冷凝管相连，安装完毕，加热反应罐，控制反 应温度为160°C-180°C，反应时间2-4h，调节蒸馏设备开关，使回流滴入蒸馏设备与蒸馏设 备滴入反应罐中的液体量一致，随反应罐内液体温度的升高而适当调节反应温度； b、 向反应罐中加入的碘，装上分馏柱进行分馏，收集56-60°C、60-124°C、124-131°C 的三个馏份，60 °C以下的丙酮馏份回收使用，60-124 °C的含有丙酮、水和4-甲基-3-戊 烯-2-酮的馏份转入静置，上层与124°C以上的馏份合并，并用无水硫酸镁充分干燥，去除 干燥剂后再次分馏，收集124-131°C的馏份，即为所要的中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮； (2)最终产物乙氧基喹啉的制备 a、合成：将对氨基苯乙醚、溶剂甲苯，溶剂的用量为对氨基苯乙醚用量的20%-40%、 催化剂甲苯磺酸，催化剂用量为对氨基苯乙醚用量的3%-8%，经计量一次性加入反应罐 中，充分混合，加热升温，在反应温度为120°C_140°C条件、常压下通过转子流量计进行 4-甲基-3-戊烯-2-酮的滴加，氨基苯乙醚和4-甲基-3-戊烯-2-酮的物料的摩尔比为 1:1-1. 2,测定生成乙氧基喹啉的含量，当乙氧基喹啉的含量在93%以上，降温至80°C以下， 反应生成的部分水和未反应的4-甲基-3-戊烯-2-酮，经冷凝后入进行回收； b、分离：用分液漏斗将所得的合成液分离，下层为所得的乙氧基喹啉，上层为对氨基 苯乙醚、溶剂、催化剂的混合液，将混合液进行分离，得到的对氨基苯乙醚、溶剂、催化剂进 行回收使用； c、 干燥：将所得的乙氧基喹啉进行充分干燥，干燥后即得到最终产物乙氧基喹啉。
[0015]实施例1 所述的制备乙氧基喹啉的方法的具体步骤为： (1) 中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮的制备 a、 向干燥反应罐中加入丙酮和沸石，一侧口安装温度计，一侧口与蒸馏设备相连，蒸馏 设备底部放置有棉花或玻璃棉，内置碾成米粒大小的催化剂，催化剂为4%的Mg2+介孔分子 筛，顶部再盖上棉花，蒸馏设备上口与高效水冷凝管相连，安装完毕，加热反应罐，控制反应 温度为160°C，反应时间2h，调节蒸馏设备开关，使回流滴入蒸馏设备与蒸馏设备滴入反应 罐中的液体量一致，随反应罐内液体温度的升高而适当调节反应温度； b、 向反应罐中加入的碘，装上分馏柱进行分馏，收集56-60°C、60-124°C、124-131°C 的三个馏份，60 °C以下的丙酮馏份回收使用，60-124 °C的含有丙酮、水和4-甲基-3-戊 烯-2-酮的馏份转入静置，上层与124°C以上的馏份合并，并用无水硫酸镁充分干燥，去除 干燥剂后再次分馏，收集124-131°C的馏份，即为所要的中间体4-甲基-3-戊烯-2-酮； (2) 最终产物乙氧基喹啉的制备 a、合成：将对氨基苯乙醚100kg、溶剂甲苯20kg，催化剂甲苯磺酸3kg，经计量一次性 加入反应罐中，充分混合，加热升温，在反应温度为120°C条件、常压下通过转子流量计进行 4-甲基-3-戊烯-2-酮的滴加，氨基苯乙醚和4-甲基-3-戊烯-2-酮的物料的摩尔比为 1: 1，测定生成乙氧基喹啉的含量，当乙氧基喹啉的含量在93%以上，降温至80°C以下，反应 生成的部分水和未反应的4-甲基-3-戊烯-2-酮，经冷凝后入进行回收； b、分离：用分液漏斗将所得