本發(fā)明涉及化學合成領域，尤其涉及一種維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法及裝置。

背景技術：

維生素A中間體雙格氏縮合物，為維生素A中間體縮合物的水解前體，分子式結構式如下：

雙格氏縮合物的制備工藝如下：鎂與鹵代烷烴在醚類溶劑條件下，制備得到格氏試劑，滴加六碳炔醇，得到雙格氏六碳醇，再滴加十四碳醛，反應制備得到雙格氏縮合物。

雙格氏縮合物經(jīng)酸水水解、堿水中和后，得到產(chǎn)物維生素A中間體縮合物。

傳統(tǒng)的水解中和工藝為間歇法：將酸水加入到雙格氏縮合物溶液中攪拌進行水解，經(jīng)靜置分層后，除去水層，再加入堿水洗滌至中性后，除去水層，回收溶劑，得到縮合物，縮合物的含量約為88～92％，收率(相對十四碳醛)大約為90％。

傳統(tǒng)間歇水解中和工藝存在以下缺點：

1)傳統(tǒng)間歇水解工藝采用釜式反應器進行水解反應，而雙格氏縮合物的有機溶液通常與酸水不相混溶，由于水解反應通常主要發(fā)生在液相界面處，為了獲得工業(yè)可接收的反應速率，需要劇烈地混合液相，盡管如此，反應效果依然不盡如人意，經(jīng)常發(fā)生反混,導致不期望的副產(chǎn)物的形成，甚至導致原料過度反應的發(fā)生；

2)間歇法水解中和工藝的水解時間較長，且酸水濃度較高、整個體系酸度不均衡，使得縮合物與酸接觸時間過長，由于縮合物在酸中極不穩(wěn)定易被破壞，因此縮合物的純度、收率低，同時給后續(xù)提純帶來難度；

3)傳統(tǒng)間歇工藝中，堿水中和前，需要將水解液靜置分層，如靜置時間過長，易產(chǎn)生副產(chǎn)物，如靜置時間過短，易把縮合物帶入廢酸水層中，因此操作難度較大，不易精準控制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單、反應收率高、產(chǎn)品質量好的維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法，其特征在于，步驟為，

1)將含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液與酸水分別泵入管式反應器，經(jīng)管式反應器充分混合進行連續(xù)水解得到水解液；

2)堿水經(jīng)管式反應器另一進料口泵入管式反應器，與所述水解液在管式反應器中進行連續(xù)中和得到中和液；

3)所述中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，分層成水相和有機相，除去所述水相，所述有機相水洗至中性后，蒸發(fā)回收有機溶劑，得到維生素A中間體縮合物。

進一步，所述1)步驟中，所述管式反應器的管道中交替設置有填料段和空白段，所述填料段即在管道中填充有填料的區(qū)段，所述空白段即管道中無填充物的區(qū)段，填料段和空白段相互交替；優(yōu)選的，所述填料段與空白段的長度比為1:(0.5～2)；更優(yōu)選的，所述填料段與空白段的長度比為1:(1～1.5)；管道上設有進料口1，進料口2和進料口3和產(chǎn)物排出口；其中進料口1，進料口2和進料口3分別用于雙格氏縮合物的醚類溶液、酸水和堿水的進料；優(yōu)選的，進料口3的位置設置于水解反應完成或基本完成之處；所述管道外圍設置有夾套，用于通換熱介質，對反應進行換熱。

進一步，所述填料為石英砂、拉西環(huán)或石墨球；

任選的，所述管式反應器為直管式管式反應器、U型管式管式反應器、盤管式管式反應器或多管式管式反應器。

進一步，所述1)步驟中，所述醚類為2到10個碳組成的直鏈或支鏈醚或四氫呋喃及其衍生物，所述直鏈或支鏈醚選自異丙醚、乙醚、丙醚中的至少一種；所述四氫呋喃及其衍生物為四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃；

任選的，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液的濃度為0.4～1.6mol/L；優(yōu)選的，為0.5～1.2mol/L；更優(yōu)選的，為0.8～1.0mol/L；

任選的，所述酸水為硫酸、鹽酸、磷酸或氯化銨水溶液；

任選的，所述酸水中的[H+]濃度為0.5～2mol/L；優(yōu)選的，為0.5～1.8mol/L；更優(yōu)選的，為1.4～1.6mol/L；

任選的，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液和酸水單位時間進料體積比為：含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液：酸水＝1:(1.1～2)；優(yōu)選的，為1:(1.1～1.7)；更優(yōu)選的，為1:(1.4～1.5)；

任選的，所述水解的反應溫度為0～60℃；優(yōu)選的，為15～45℃；更優(yōu)選的，為25～35℃；

任選的，所述水解的反應時間為10～100秒；優(yōu)選的，為20～80秒；更優(yōu)選的，為30～60秒。

進一步，所述2)步驟中，所述堿水為碳酸鈉水溶液或碳酸氫鈉水溶液；

任選的，所述堿水的濃度為0.1～1mol/L；

任選的，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液和堿水單位時間進料體積比為：含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液：堿水＝1：(0.5～2)；優(yōu)選的，為1:(1～1.5)；

任選的，所述中和的反應溫度為0～60℃；優(yōu)選的，為15～45℃；更優(yōu)選的，為25～35℃；

任選的，所述中和的反應時間為10～90秒；優(yōu)選的，為20～70秒；更優(yōu)選的，為40～60秒。

進一步，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液，酸水，水解液，堿水和中和液在管式反應器中的流速均為0.4-6m/s；優(yōu)選的，為1-4m/s；更優(yōu)選的，為2-3m/s。

本發(fā)明還提供一種適用于所述維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法的裝置，所述裝置為一種管式反應器，其特征在于，所述管式反應器的管道中交替設置有填料段和空白段，所述填料段即在管道中填充有填料的區(qū)段，所述空白段即管道中無填充物的區(qū)段，填料段和空白段相互交替；管道上有進料口1，進料口2和進料口3和產(chǎn)物排出口；其中進料口1，進料口2和進料口3分別用于雙格氏縮合物的醚類溶液、酸水和堿水的進料；所述管道外圍設置有夾套，用于通換熱介質，對反應進行換熱。

進一步，所述填料段與空白段的長度比為1:(0.5～2)；優(yōu)選的，所述填料段與空白段的長度比為1:(1～1.5)；

任選的，進料口3的位置設置于水解反應完成或基本完成之處。

進一步，所述填料為石英砂、拉西環(huán)或石墨球。

進一步，所述管式反應器為直管式管式反應器、U型管式管式反應器、盤管式管式反應器或多管式管式反應器。

本發(fā)明進料口1和2的距離盡量近，因為兩種原料是同時通入管道的，進料口臨近設置有利于二者及早相遇充分混合。

當反應混合物流經(jīng)管式反應器的填料段時，不同相的液態(tài)反應物被充分混合、剪切、分散為小微滴，當混合物流經(jīng)空白段時，不同相的液態(tài)反應物因重力作用被分層或部分分層，分為上層和下層，當其再次進入下一個填料段時，所述上層和下層部分再次被剪切并混合，再分散為更小的微滴。反應混合物經(jīng)過一系列的混合、剪切、結合的步驟，直到所述反應基本完成。

本發(fā)明的有益效果：

(1)采用本發(fā)明的管式反應器進行雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和，混合效率高，酸水水解體系的酸度較傳統(tǒng)間歇水解法低，水解時間短，水解產(chǎn)物縮合物與酸接觸的時間極短，從而產(chǎn)物的純度和收率高；最終產(chǎn)物外觀為淡黃色油狀物，含量可達96％～98％，折純收率可達98％～99％。

(2)可實現(xiàn)連續(xù)化操作，易通過自動控制裝置控制生產(chǎn)過程，操作便利，安全可靠，可避免人為手動操作的失誤，大大節(jié)約了人力，改善了生產(chǎn)作業(yè)人員的工作環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率和設備利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明盤管式管式反應器的裝置示意圖。

圖2是縮合物的檢測譜圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

以下實施例中縮合物的含量采用以下方法進行檢測：

方法名稱：SHW-反相高效液相色譜法；柱子為大連依利特Hypersil ODS2 5um×4.6mm×150mm；檢測波長205nm；流速1.0ml/min；流動相為乙腈：水：四氫呋喃：甲醇＝40：50：0.7：1.2；樣品處理方法為：精確稱取樣品0.04g，溶于50ml甲醇中。檢測譜圖見圖2。

實施例1

采用直管式管式反應器，管道內的填料段所用石英砂，填料段與空白段的長度比為1：1。

配制濃度為0.8mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為1.6mol/L鹽酸水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.5mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.1的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為25℃，水解時間20秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.6，控制中和反應溫度為25℃，中和時間40秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為1m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收乙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量97.6％，產(chǎn)品折純收率98.6％。

實施例2

采用U型管式管式反應器，管道內的填料段所用石英砂，填料段與空白段的長度比為1：0.5。

配制濃度為1.2mol/L雙氯鎂縮合物的四氫呋喃溶液，形成物料1；配制濃度為1.8mol/L氯化銨水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.4的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為45℃，水解時間80秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:2，控制中和反應溫度為45℃，中和時間70秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為4m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收四氫呋喃，得到淡黃色油狀縮合物，含量97.2％，產(chǎn)品折純收率98.4％。

實施例3

采用盤管式管式反應器，管道內的填料段所用拉西環(huán)，填料段與空白段的長度比為1：1.5。結構見圖1所示。

配制濃度為1.0mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為1.4mol/L硫酸水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.5的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為35℃，水解時間30秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:1.5，控制中和反應溫度為35℃，中和時間60秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為2m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收乙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量98.8％，產(chǎn)品折純收率99.6％。

實施例4

采用盤管式管式反應器，管道內的填料段所用拉西環(huán)，填料段與空白段的長度比為1：1.5。結構見圖1所示。

配制濃度為0.4mol/L雙氯鎂縮合物的丙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為0.5mol/L硫酸水溶液，形成物料2；配制碳酸鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.7的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為60℃，水解時間10秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:1，控制中和反應溫度為60℃，中和時間10秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為0.4m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收丙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量96.2％，產(chǎn)品折純收率98.0％。

實施例5

采用盤管式管式反應器，管道內的填料段所用石墨球，填料段與空白段的長度比為1：2。

配制濃度為1.6mol/L雙氯鎂縮合物的異丙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為2.0mol/L硫酸水溶液，形成物料2；配制碳酸鈉濃度為1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.7的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為0℃，水解時間100秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.5，控制中和反應溫度為0℃，中和時間90秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為6m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收異丙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量96.3％，產(chǎn)品折純收率98.1％。

實施例6

采用U型管式管式反應器，管道內的填料段所用石墨球，填料段與空白段的長度比為1：2。

配制濃度為0.5mol/L雙氯鎂縮合物的2-甲基四氫呋喃溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為0.5mol/磷酸水溶液，形成物料2；配制碳酸鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:2的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為15℃，水解時間60秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.5，控制中和反應溫度為15℃，中和時間20秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為3m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收2-甲基四氫呋喃，得到淡黃色油狀縮合物，含量97.5％，產(chǎn)品折純收率98.4％。

對比例1

采用傳統(tǒng)工藝進行雙格氏縮合物的的間歇水解中和反應：

將50L濃度為0.8mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液投入反應釜中，調整反應釜攪拌漿的攪拌速率為150r/min,邊攪拌邊投入50L[H⁺]濃度為3.0mol/L鹽酸水溶液，酸水投料時間為3Min，酸水投料結束后靜置分層，分去下層酸水；加入100L濃度為0.3mol/L的碳酸氫鈉堿水溶液，攪拌30min,靜置，分去水層，醚層水洗至中性，減壓濃縮回收乙醚，得到黃色油狀縮合物，含量90.1％，產(chǎn)品折純收率90.2％。

對比例2

采用直管式管式反應器，管道內填充石英砂填料，管程、管徑等參數(shù)與實施例1相同。

配制濃度為0.8mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為1.6mol/L鹽酸水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.5mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.1的比例分別經(jīng)進料口1和進料口2泵入管式反應器，控制水解溫度為25℃，水解時間30秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進料口3泵入管式反應器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.6，控制中和反應溫度為25℃，中和時間40秒；上述水解反應和中和反應，控制反應物料在管式反應器中的流速為1m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收乙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量92.6％，產(chǎn)品折純收率94.3％。

由實施例1-6和對比例1-2可以看出，采用本發(fā)明的技術方案所得到的維生素A中間體雙格氏縮合物收率高，達到96％以上，產(chǎn)品折純收率98％以上，遠遠高于對比例1-2的結果。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。