[发明专利]一种3,3-二甲基丁醛的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3，3-二甲基丁醛的制备方法。

背景技术

目前，3，3-二甲基丁醛的制备方法有很多种，它们都存在一定的缺陷：原料不容易获得以及保存，反应机理比较复杂，需要高温高压条件，因此有一定的危险性，反应过程难以控制，容易产生副产物，造成物料和能源的浪费，此外高温高压条件也导致了制备的成本较高，不利用扩大生产规模。

发明内容

本发明的目的是提供一种3，3-二甲基丁醛的制备方法，反应条件温和，制备成本较低，而且比较安全。

本发明的目的是这样实现的：一种3，3-二甲基丁醛的制备方法，包括以下步骤：

(1)反应生成酯：将3，3-二甲基丁酸、乙醇、浓硫酸投入搪瓷釜反应，反应完成后分出下层浓硫酸，蒸馏出多余的乙醇，再进行减压蒸馏得到3，3-二甲基丁酸乙酯，其中3，3-二甲基丁酸、乙醇为原料，浓硫酸为催化剂；

(2)反应生成醇：向搪瓷釜中投入四氢呋喃、硼氢化钾、无水氯化锂、无水氯化铝，升温，同时滴加步骤(1)得到的3，3-二甲基丁酸乙酯，回流，然后蒸馏出四氢呋喃，降温加水搅拌，分去水层，再次蒸馏后得到3，3-二甲基丁醇，其中四氢呋喃、3，3-二甲基丁酸乙酯、硼氢化钾为原料，无水氯化锂、无水氯化铝为催化剂；

(3)反应生成醛：向搪瓷釜中投入二氯甲烷、水、溴化钾、步骤(2)得到的3，3-二甲基丁醇，降温后滴加次氯酸钠，控制温度在13℃以下，同时用稀醋酸将PH值调节于7～9，滴加完次氯酸钠后加入水，分层，分出下层粗3，3-二甲基丁醛溶液，其中二氯甲烷、水、3，3-二甲基丁醇为原料，溴化钾为催化剂，次氯酸钠为氯化剂；

(4)醛的提纯：向搪瓷釜中投入水、亚硫酸氢钠，搅拌溶解后投入步骤(3)得到的粗3，3-二甲基丁醛溶液再搅拌，静置分出下层废水，加入二氯甲烷萃取搅拌后静止分层，向搪瓷釜中投入碳酸氢钠，蒸馏后得到3，3-二甲基丁醛。

本发明所述步骤(1)中，3，3-二甲基丁酸、乙醇、浓硫酸的摩尔比为1∶1.11～1.75∶0.005～0.018，所述3，3-二甲基丁酸的浓度不小于99％，所述乙醇的浓度不小于95％，所述浓硫酸的浓度不小于98％；所述步骤(2)中，四氢呋喃、硼氢化钾、无水氯化锂、无水氯化铝、3，3-二甲基丁酸乙酯的摩尔比为2.4～2.6∶0.76～0.97∶0.68～0.86∶0.000004～0.000012∶1；所述步骤(3)中，向搪瓷釜中投入的二氯甲烷、水、溴化钾、3，3-二甲基丁醇、次氯酸钠的摩尔比为4.2～4.7∶2.2～2.8∶0.5～0.8∶1∶9.3～10.8；所述步骤(4)中，向搪瓷釜中投入的水、亚硫酸氢钠、二氯甲烷、碳酸氢钠的摩尔比为50～59、1.2～1.42、0.79～1.25、1.26～1.58。

优选地，本发明所述步骤(1)中在搪瓷釜中投入原料进行反应时，先投入1份3，3-二甲基丁酸、1.11～1.4份乙醇、0.005～0.009份浓硫酸，升温至80℃以上回流2小时，冷却后静置分去下层浓硫酸，再补加0.005～0.009份浓硫酸、0.15～0.35份乙醇，再回流3小时后静置分层，分出下层硫酸，分层后升温至釜温为110℃～120℃，蒸馏出多余的乙醇，减压蒸馏至115℃，减压蒸馏时的真空度为-0.08～-0.09MPa。

优选地，本发明所述步骤(2)中在搪瓷釜中投入原料进行反应时，先投入2.4～2.6份含量四氢呋喃、0.76～0.97份硼氢化钾、0.68～0.86份无水氯化锂，再加入无水氯化铝，第一次加入0.000004份无水氯化铝，过10分钟后再加入0.000012份无水氯化铝，过10分钟后再加入0.000008份无水氯化铝，升温至50℃时滴加1份丁酸乙酯，温度自然上升至70℃时回流，直至测得丁酸乙酯＜5％，然后脱四氢呋喃至釜温为85℃，再抽真空(真空度为0.06～0.092MPa)，降温至50度从高位槽滴8～13.2份水，搅拌至没有固体时分去水层，再加1.3～2.5份水及0.07～0.18份盐酸进行酸洗，升温蒸馏至120℃，再真空脱出前镏。

优选地，本发明所述步骤(3)中在搪瓷釜中投入原料进行反应时，投入原料后降温到5～8℃时开始滴加次氯酸钠，用于调节PH值的稀醋酸的浓度为50％，滴加次氯酸钠的份数为9.3～10.8，直到测得3，3-二甲基丁醇的质量百分数＜2％，加入16.7份水后分层，其中下层为粗3，3-二甲基丁醛溶液，上层为废水。