[发明专利]一种一锅法合成1,2‑戊二醇的方法

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技术领域

本发明涉及一种一锅法合成1,2-戊二醇的方法，属于有机化合物合成领域。

背景技术

[背景技术]

1,2-戊二醇是合成高效、低毒和活性谱广的丙环唑类杀菌剂(比利时杨森医药集团¹开发，巳在多国获登记)的重要中间体，用于构建丙环唑分子的缩酮结构²。1,2-戊二醇还具有保湿功能，与其它保湿剂复配使用产生较强的协同效应³，可用作化妆品或个人护理用品^3-4 的保湿功效成分。1,2-戊二醇还具有抑菌性⁵，在不添加其它防腐剂的配方中亦可有效抑制产品的变质⁶。

1,2-戊二醇的合成方法主要以下两种：（1）正戊烯环氧化反应和后继的水解反应；（2）糠醛或糠醇的加氢还原。第一种方法主要存在生产安全和污染大等不足；第二种方法主要存在原料转化率不高、副反应多和产品提纯困难等不足；具体情况见如下分析。

德固赛公司⁷公开了以正戊烯为原料、苯为溶剂、丙酸为载氧剂和氢氧化钠为开环试剂的连续相中合成1,2-戊二醇的方法。Ciba-Geigy公司公开了一种采用正戊烯和甲酸为原料，过氧化氢为氧化剂，氢氧化钠为开环试剂的合成1,2-戊二醇连续生产工艺⁸。浙江联盛集团⁹和中国石化¹⁰也公开了以正戊烯、甲酸和过氧化氢为原料的类似工艺。该工艺原料沸点低（正戊烯的沸点30.1℃），易因低沸点有机化合物挥发导致的劳动者安全和生产安全等隐患；以甲酸为原料对设备的腐蚀性强，少量泄露的甲酸对操作者的皮肤有强腐蚀作用，同时以正戊烯物质的量2-10倍甲酸导致大量液体有机废弃物待处理；该反应的副产物多，产品的分离纯化相对困难。大连化物所¹¹公开了以磷钨酸催化正戊烯与过氧化氢反应直接制备1,2-脂肪二醇的方法，解决了因用过量甲酸引起的一系列问题；但仍旧不能解决在反应条件下低沸点原料挥发和对设备耐压要求高等不足。中科院煤炭所朱玉雷¹²报道了合成1,2-戊二醇的绿色化学新途径，以二氧化锰负载贵金属钌催化糠醇加氢合成1,2-戊二醇。该方法中应用了贵金属钌，价格昂贵；同时催化剂的载体二氧化锰并不是特别适用于工业应用的载体材料。天津医科大学侯薇¹³报道了正戊烯为原料，硼酸钠为氧化剂，醋酸酐为反应溶剂和反应物合成了乙酸单戊二醇酯，该酯类化合物在碱性条件下进一步水解得1,2-戊二醇。该方法避免了甲酸等腐蚀性强的化合物。但是过量醋酸酐和氧化剂导致反应产品后处理困难；正戊烯与醋酸酐化学计量比反应生成乙酸单戊二醇酯，消耗了大量的乙酸酐，增加了原料成本；氧化反应形成单酯与水解反应的分离，延长了反应路线，增加了操作成本。Severeyns等¹⁴以NMO和四氧化锇催化剂的作用下催化正戊烯的双羟基化反应合成1,2-戊二醇应的二醇。该方法使用的四氧化锇催化剂毒性高、价格昂贵、受热易产生有毒气体，因此该路线的工业应用价值极微。