[发明专利]一种1-环己烯基乙酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及1-环己烯基乙酸的技术领域，尤其涉及一种1-环己烯基乙酸合成方法。

背景技术

1-环己烯基乙酸又名1-环己烯基-1-乙酸，分子量为139.2，CAS号为18294-87-6。其为一种无色至微黄色透明液体，熔点为26～28℃，沸点为252.4℃，闪点为149.7℃。现有技术1-环己烯基乙酸的合成工艺存在转化率较低、产物的收率较低的技术缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种1-环己烯基乙酸合成方法，该合成方法的产物的转化率高、收率高。

一种1-环己烯基乙酸的合成方法，包括以下步骤：

(1)将环己酮和乙腈置入装有NaOH和Na₂SO₄的固体混合物的反应设备中，将该反应设备升温至230～260℃的温度、加压至6～10kg/cm2，使环己酮和乙腈反应4～6h，得到1-环己烯基乙腈；

(2)将所述1-环己烯基乙腈置入装有酸的反应容器中，将所述反应容器加热，使1-环己烯基乙腈发生水解反应，得到1-环己烯基乙酸。

本发明中，环己酮和乙腈在加热和加压条件下，通过汽化而发生加成缩合反应。其反应机理已为本领域的技术人员所熟悉，在此不再赘述。

环己酮和乙腈的质量之比为1：(4～5)。乙腈用量根据化学计量来计算为过量，这样可使得环己酮充分被反应，从而有利于提高最终产物的转化率。

以NaOH和Na₂SO₄的混合物为催化剂。其中NaOH为环己酮和乙腈反应的消除反应历程提高碱性条件，Na₂SO₄可对该消除反应历程中产生的水分进行去除，提高消除反应历程的转化率，同时可防止水分所导致的产物1-环己烯基乙腈被水解。NaOH和Na₂SO₄的总质量占环己酮和乙腈总质量的30～40％。NaOH和Na₂SO₄的质量比可以为(1～3)：1。

反应设备选用耐压的不锈钢反应釜。反应设备中通入惰性气体或氮气。惰性气体可以为氦气。惰性气体或氮气具有保护性气体的作用，可以隔绝反应设备中的氧气。

步骤(2)为1-环己烯基乙腈在酸性条件下发生水解反应，其CN基转变为羧基。鉴于水解反应的历程和机理已为本领域的公知技术，在此不详述。

水解反应的温度为100～120℃，水解反应的时间为3～5h。

酸以氢的摩尔数计，1-环己烯基乙腈与酸的摩尔比为1：(4～8)。酸可以为盐酸、硫酸等本领域所常用的酸，本发明优选为稀盐酸。

本发明中还加入了相转移催化剂。相转移催化剂可提高1-环己烯基乙腈与酸的混合均匀性，有利于反应的充分进行。相转移催化剂为四乙基溴化铵。相转移催化剂的用量占1-环己烯基、酸和相转移催化剂三者总质量的5～8％。

上述水解反应于搅拌条件下进行。可使用回流装置防止反应物和产物的挥发。

本发明首选以环己酮和乙腈反应得到1-环己烯基乙腈，再将1-环己烯基乙腈在酸性条件下水解，得到最终产物。以NaOH和Na₂SO₄的固体混合物作为环己酮和乙腈作为两者反应的催化剂，适当降低两者反应的压力，使得中间产物1-环己烯基乙腈具有较高的转化率和回收率，保证了最终产物1-环己烯基乙酸的转化率和收率。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。

以下实施所涉及的化工原料均为市售。

实施例1

将反应物，即质量比为1：4的环己酮和乙腈，充分混合，置入装有质量比为3：1的NaOH和Na₂SO₄的固体混合物的不锈钢反应釜中，固体混合物占反应物总质量的30％。将反应釜升温至230℃的温度、加压至10kg/cm²，同时持续通入氮气，使环己酮和乙腈反应。待反应6h后，将反应产物的混合物先过滤除去固体混合物，在蒸馏回收得到1-环己烯基乙腈。

将上述1-环己烯基乙腈置入装有盐酸、四乙基溴化铵安装有搅拌装置和回流装置的反应釜中。反应釜中1-环己烯基乙腈与盐酸的摩尔比为1：6，四乙基溴化铵占总原料(1-环己烯基、盐酸和四乙基溴化铵)总质量的6％。开动搅拌装置，将反应釜的温度升至110℃，使之发生水解反应4h后，将混合液分层，去上层的黄色液体，即为1-环己烯基乙酸。

实施例2