專利名稱：制備3,3-二甲基丁醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細化工產(chǎn)品的制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以3，3_ 二甲基丁酸為原料， 通過使用堿金屬硼氫化物還原劑反應(yīng)合成3，3- 二甲基丁醇的方法。
背景技術(shù)：
3，3-二甲基丁醇是一種重要的精細化工中間體，可用于制備3，3-二甲基丁醛，而后者是合成制備新型甜味劑紐甜的必需原料。目前已被現(xiàn)有技術(shù)文獻公開的3，3_ 二甲基丁醇的制備方法是先以硫酸、異丁烯和乙烯反應(yīng)得到3，3-二甲基丁基硫酸酯，然后再通過水解得到3，3-二甲基丁醇，收率以異丁烯計為30% 50% (見美國專利US 7348459和中國專利CN2008100057M.X)。上述方法反應(yīng)條件苛刻，3，3-二甲基丁醇收率較低，造成3， 3-二甲基丁醇的制備成本較高，而且原料異丁烯和乙烯都是氣體，不便運輸，對許多遠離石油化工的精細化工廠來說，不易得到。另外，制備過程中產(chǎn)生大量廢酸，對環(huán)境影響較大?，F(xiàn)有技術(shù)另外還曾披露過一種以3，3- 二甲基丁酸甲酯氫化合成3，3- 二甲基丁醇后，再在催化劑存在下通氫氣氫化，進而制備得到3，3- 二甲基丁醇的方法(見中國專利 CN200910112232.5)，但此方法所用原料不易得到，催化劑為貴金屬催化劑，價格昂貴，且需高壓釜反應(yīng)，設(shè)備要求較高，故難以獲得推廣實施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種原材料獲取方便、 工藝簡單、對設(shè)備要求低、收率高且經(jīng)濟性好的制備3，3_ 二甲基丁醇的方法。用于實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是這樣的采用堿金屬硼氫化物將3， 3-二甲基丁酸還原制備成3，3_ 二甲基丁醇，包括以下步驟(一)、按照3，3_ 二甲基丁酸 金屬氯化物鹽堿金屬硼氫化物=1 0. 2 1. 5 0. 3 2. 5的摩爾量量取原料；(二)、 將金屬氯化物鹽、堿金屬硼氫化物按順序依次加入到量值為3，3-二甲基丁酸的摩爾量的 3 12倍的醇醚類有機溶劑中攪勻0. 5 3小時，制成還原溶液；(三)、在所述還原溶液中滴加3，3-二甲基丁酸，在0°C 溶劑沸點溫度條件下進行還原反應(yīng)，反應(yīng)時間2 10小時；(四)、按常規(guī)工藝對反應(yīng)液進行分離期和純化處理，獲取3，3- 二甲基丁醇。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的金屬氯化物鹽是氯化鋅、氯化錫或氯化鋁等，優(yōu)選氯化鋅。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的堿金屬硼氫化物做為還原劑，可以是硼氫化鈉或硼氫化鉀等，其用量值為3，3- 二甲基丁酸的摩爾量的0. 3 1. 5倍，優(yōu)選硼氫化鉀(用量值亦為3，3- 二甲基丁酸的摩爾量的0. 3 1. 5倍)。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的醇醚類有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、四氫呋喃或乙二醇二甲醚，優(yōu)選乙二醇二甲醚。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的對反應(yīng)液進行分離期和純化處理的工藝步驟包括 A)在反應(yīng)液內(nèi)加入容積量為有機溶劑容積量30% 60%的稀鹽酸進行水解(所用稀鹽酸的濃度為2mol/L) ；B)在水解液內(nèi)加入與稀鹽酸容積量等量的乙醚進行萃?。籆)用堿液洗滌萃取物，再用飽和鹽水洗滌萃取物，洗滌后分液；D)蒸餾有機相，收集136°C 142°C餾分，得到3，3-二甲基丁醇樣品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用廉價易得的3，3_ 二甲基丁酸為原料，通過簡單、經(jīng)濟的方式制備3，3_ 二甲基丁醇，獲得了一種收率較高(收率為50% 85%)和環(huán)境友好的合成3，3_ 二甲基丁醇的新方法，從而能有效降低成本，適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于下述的實施例。實施例1把0. 15mol氯化鋅加到400ml乙二醇二甲醚溶劑中，攪拌0.證，然后緩慢添加 0. 67mol硼氫化鉀，繼續(xù)攪拌Ih，滴加0. 60mol的3，3- 二甲基丁酸，在60°C保溫反應(yīng)4h，然后加入150ml的濃度為2mol/L的稀鹽酸水解，用150ml乙醚萃取后，用氫氧化鈉溶液洗滌， 再用飽和鹽水洗，之后分液，蒸餾，收得3，3- 二甲基丁醇產(chǎn)品0. 43mol,收率73. 4%。實施例2把0. 18mol氯化鋅加到400ml乙二醇二甲醚溶劑中，攪拌0.證，然后緩慢添加 0. 63mol硼氫化鈉，繼續(xù)攪拌1. 5h，滴加0. 60mol的3，3- 二甲基丁酸，然后在70°C保溫反應(yīng) 8h，加入160ml的濃度為2mol/L的稀鹽酸水解，用160ml乙醚萃取，用氫氧化鈉溶液洗滌， 再用飽和鹽水洗，之后分液，蒸餾，收得3，3- 二甲基丁醇產(chǎn)品0. 4mol,收率68. 1 %。實施例3不加熱，室溫添加物料，把0. 22mol氯化鋅加到400ml乙二醇二甲醚溶劑中，攪拌 lh，然后緩慢添加0. 63mol硼氫化鉀，繼續(xù)攪拌2h，滴加0. 60mol的3，3- 二甲基丁酸，在回流下反應(yīng)6h，加入200ml的濃度為2mol/L的稀鹽酸水解，用200ml乙醚萃取后，用氫氧化鈉溶液洗滌，再用飽和鹽水洗，之后分液，蒸餾，收得3，3- 二甲基丁醇產(chǎn)品0. 47mol,收率 79. 2%。
權(quán)利要求
1. 一種制備3，3- 二甲基丁醇的方法，其特征在于采用堿金屬硼氫化物將3，3- 二甲基丁酸還原制備成3，3-二甲基丁醇，包括以下步驟1.1)按照3，3_ 二甲基丁酸金屬氯化物鹽堿金屬硼氫化物=1 0.2 1.5 0. 3 2. 5的摩爾量量取原料；1. 2)將金屬氯化物鹽、堿金屬硼氫化物按順序依次加入到量值為3，3- 二甲基丁酸的摩爾量的3 12倍的醇醚類有機溶劑中攪勻0. 5 3小時，制成還原溶液；1. 3)在所述還原溶液中滴加3，3_二甲基丁酸，在0°C 溶劑沸點溫度條件下進行還原反應(yīng)，反應(yīng)時間2 10小時；1.4)按常規(guī)工藝對反應(yīng)液進行分離期和純化處理，獲取3，3_ 二甲基丁醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的金屬氯化物鹽是氯化鋅、氯化錫或氯化鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的金屬氯化物鹽是氯化鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的堿金屬硼氫化物是硼氫化鈉或硼氫化鉀，其用量值為3，3_ 二甲基丁酸的摩爾量的0. 3 1. 5倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的堿金屬硼氫化物是硼氫化鉀，其用量值為3，3- 二甲基丁酸的摩爾量的0. 3 1. 5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的醇醚類有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、四氫呋喃或乙二醇二甲醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的醇醚類有機溶劑為乙二醇二甲醚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備3，3-二甲基丁醇的方法，其特征在于所述的對反應(yīng)液進行分離期和純化處理的工藝步驟包括8. 1)在反應(yīng)液內(nèi)加入容積量為有機溶劑容積量30% 60%的濃度為2mol/L的稀鹽酸進行水解；8. 2)在水解液內(nèi)加入與稀鹽酸容積量等量的乙醚進行萃??；8. 3)用堿液洗滌萃取物，再用飽和鹽水洗滌萃取物，洗滌后分液；8.4)蒸餾有機相，收集136°C 142°C餾分，得到3，3_ 二甲基丁醇樣品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備3，3-二甲基丁醇的方法，采用低成本原料3，3-二甲基丁酸，通過使用堿金屬硼氫化物和金屬氯化物鹽使3，3-二甲基丁酸發(fā)生還原反應(yīng)，生成3，3-二甲基丁醇。反應(yīng)物按一定配比組成還原體系，在0℃～溶劑沸點的溫度范圍內(nèi)進行還原反應(yīng)，然后分離產(chǎn)物并純化獲得3，3-二甲基丁醇，產(chǎn)率為50～85％。本發(fā)明的工藝簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品收率高，適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C07C31/125GK102531837SQ201110449388
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者周魁, 張存社, 張金峰, 成西濤, 沈寒晰, 藍偉 申請人:陜西省石油化工研究設(shè)計院