從粗甘油生產(chǎn)二氧戊環(huán)化合物的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明描述了一種用于生產(chǎn)具有式(I)的二氧戊環(huán)化合物的方法其中：R1和R2獨(dú)立代表氫或從1到10個(gè)碳原子的烷基鏈，R3和R4獨(dú)立地代表氫、從1到5個(gè)碳原子的烷基鏈、或具有一個(gè)或多個(gè)羥基的從1到5個(gè)碳原子的烷基鏈，所述方法包含在粗甘油與醛或酮之間的反應(yīng)，其中醛:甘油或酮:甘油的摩爾比是從3:1到20:1。
【專(zhuān)利說(shuō)明】從粗甘油生產(chǎn)二氧戊環(huán)化合物的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)二氧戊環(huán)化合物的方法，該方法包括在粗甘醇和醛與酮之間的反應(yīng)，其條件是大多數(shù)氯化物變得難容并且容易從反應(yīng)介質(zhì)中抽出。
【背景技術(shù)】
[0002]粗甘油[0003]粗甘油是用來(lái)獲得生物柴油的方法(即植物原料如天然油脂或動(dòng)物脂肪與低級(jí)醇的酯交換反應(yīng))的副產(chǎn)物。
[0004]此種酯交換反應(yīng)方法是使能夠，例如在均相或異相堿性催化劑的存在下，使用植物油(例如椰子、大豆、蓖麻、向日葵、花生)和動(dòng)物脂作為燃料的最經(jīng)常使用的方法。
[0005]從堿性或酸性介質(zhì)中酯交換反應(yīng)獲得了一種單烷基酯(生物柴油燃料)和甘油。
[0006]用于此反應(yīng)的反應(yīng)通式是:
[0007]甘油三脂+3烷基醇一甘油+3脂肪酸烷基酯
[0008]在酯交換反應(yīng)中形成的單烷基酯和甘油是實(shí)質(zhì)上不相容的，并且在反應(yīng)結(jié)束時(shí)通過(guò)傾析法分離。
[0009]非常普遍的是，在獲得生物柴油的那種方法中，用鹽酸中和酯交換反應(yīng)產(chǎn)物給出了在傾析后的甘油中溶解的氯化鈉污染的起源。氯化鈉的仔在加速了不銹鋼設(shè)備中的腐蝕。
[0010]酯交換反應(yīng)的這種粗甘油副產(chǎn)物具有低純度，并且含有幾種污染物中的脂肪酸、脂肪酸鹽、無(wú)機(jī)鹽、無(wú)機(jī)酸、無(wú)機(jī)堿、水、低級(jí)醇、單-、雙、和三甘油酯、脂肪酸與低級(jí)醇的酯類(lèi)、酯交換反應(yīng)催化劑剩余物、等。為了使能夠使用這種粗甘油，傳統(tǒng)路徑是用幾個(gè)純化步驟除去其污染物以獲得更純凈的產(chǎn)物，通常被稱(chēng)作金色甘油(blond glycerin)，將其再蒸餾以達(dá)到高純度。與粗甘油的用途相比，這明顯是一個(gè)長(zhǎng)且費(fèi)錢(qián)的方法。
[0011]二氧戊環(huán)及其獲得方法
[0012]在此所使用的意義上，二氧戊環(huán)是一組含有1，3_ 二氧戊環(huán)的有機(jī)化合物的基團(tuán)，已知將其用在幾種應(yīng)用中，如藥用活性物、化學(xué)中間體、以及溶劑。特別是作為溶劑的用途是有意義的，因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)溶劑危害小而具有相似的性能。
[0013]通過(guò)使甘油與一種酮或醛進(jìn)行反應(yīng)來(lái)制備二氧戊環(huán)化合物是眾所周知的，例如在以下公開(kāi)物中:R.J.費(fèi)森登和J.F.費(fèi)森登，有機(jī)化學(xué)，第2版，524頁(yè)，1982(R.J.Fessenden&J.F.Fessenden, Organic Chemistry, Second Edition, Page524, 1982)以及T.W.格林，有機(jī)化學(xué)中的保護(hù)基團(tuán)，約翰威立國(guó)際出版公司，1981(T.ff.Greene, Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley&Sons, 1981)。沒(méi)有提及粗甘油的用途和污染物在反應(yīng)中的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)具有以下式(I)的二氧戊環(huán)化合物的方法
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種用于生產(chǎn)具有以下式(I)的二氧戊環(huán)化合物的方法
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:R1和/或R2選自:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戍基、以及異戍基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，醛:甘油或酮:甘油的摩爾比是包含在從4:1到15:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:該發(fā)生反應(yīng)的酮是丙酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮、甲基環(huán)戊酮、甲基異丁基酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、2-丁酮、3-丁酮、二異丁基酮、4-甲基-3-戊烯-2-酮、2-壬酮、2-戊酮、3-甲基-2- 丁酮、以及1-苯乙酮中的一個(gè)或多個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:發(fā)生反應(yīng)的醛是甲醛、乙醛、2-乙基己醛、以及糠醛中的一個(gè)或多個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:所述二氧戊環(huán)化合物是2-烴基-1，3-二氧戊環(huán)-4-甲醇，尤其選自2，2-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-4-甲醇、2，2-二異丁基-1，3- 二氧戊環(huán)-4-甲醇、2-異丁基-2-甲基-1，3- 二氧戊環(huán)-4-甲醇、2- 丁基-2-乙基-1，3- 二氧戊環(huán)-4-甲醇、以及2-苯基-1，3- 二氧戊環(huán)-4-甲醇。
7.一種用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的二氧戊環(huán)化合物的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: a-在反應(yīng)器中，使粗甘油與酮或醛進(jìn)行反應(yīng)， b-允許進(jìn)行傾析，然后分離固體，剩余的液體部分呈現(xiàn)為輕相以及重相； C-從所述重相除去鹽，將其剩余部分任選返回該反應(yīng)器； d-使所述輕相經(jīng)受蒸餾以將該二氧戊環(huán)化合物與酮或醛分開(kāi)，任選使該酮或醛返回該反應(yīng)器； e-使所獲得的二氧戊環(huán)化合物經(jīng)受進(jìn)一步的蒸餾以除去水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:步驟c的移除手段是過(guò)濾和離心分離，其單獨(dú)使用或組合使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:在步驟a前對(duì)粗甘油進(jìn)行脫水。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:該步驟d中的蒸餾是在常壓塔中在60°C至90°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:該步驟e中的蒸餾是在1*103-3*103P的真空下、以及110°C至120°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:在步驟a與b之間和/或在步驟b與c之間使用堿進(jìn)行中和步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:在步驟d前使該輕相與活性碳或硅石系統(tǒng)接觸、并且分離。
【文檔編號(hào)】C07B41/04GK103842352SQ201180073854
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】E·羅德里奎斯, A·馬爾海洛 申請(qǐng)人:羅狄亞聚酰胺特殊品有限公司