[发明专利]一种甲基庚酮的新型合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机物合成方法，尤其涉及一种甲基庚酮的新型合成方法。

背景技术

甲基庚酮，化学名为6-甲基-庚-2-酮，为无色液体，具有柠檬草和乙酸丁酯的香气，它本身有较强的化学反应能力，可衍生出多种产品。是医药、香精和香料合成的重要中间体,具有极高的商业化开发潜力。

德国专利DE1259876和美国专利US3574773公开了一种以异丁烯为起始原料，与甲醛和丙酮反应合成甲基庚酮的方法，此方法的缺点是副反应较多，而且通过高温高压反应，反应条件较为苛刻，不适合于工业化生产。

美国专利US3983175和US3984475报道了一种以异戊二烯为原料，与干燥的氯化氢通过加成反应合成氯代异戊烯，再与丙酮通过缩合反应合成甲基庚烯酮，再通过加氢反应合成甲基庚酮。此反应的优点是原料异戊二烯来源丰富，价廉易得，但缺点是对环境污染较大。

合成甲基庚酮的方法还有以丙酮为原料，先与乙炔-氨在催化剂的催化下发生乙炔化反应，再与乙酰乙酸甲酯（或者乙酰乙酸乙酯）发生CARROLL重排反应合成甲基庚烯酮，最后通过加氢反应合成甲基庚酮，此方法合成步骤较多，不利于工业化生产。

以往合成甲基庚酮的技术还有通过卤代庚烷格氏法合成甲基庚酮，以溴代庚烷和乙酸乙酯反应合成甲基庚酮，此方法合成过程中有一定的危险性，不适合于工业化生产。

欧洲专利EP0816321和中国专利CN97120582披露了一种以丙酮作为底物，再通过高压计量泵泵入异戊醛和2%的氢氧化钠水溶液，通过缩合反应合成甲基庚烯酮，再通过加氢反应合成甲基庚酮，发明专利中报道了用2%的氢氧化钠作为缩合反应的催化剂，该催化剂的碱性较强，除了丙酮与异戊醛发生缩合反应的同时，丙酮和异戊醛自身也会发生缩合反应生成相应的副产物，导致反应的选择性相对比之下并不是很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效避免反应物自身反应、降低生产成本、减少三废排放的一锅法合成甲基庚酮的合成方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种甲基庚酮的新型合成方法，其以异戊醛和丙酮为原料，在催化剂三乙胺和钯碳的催化下，通过醇醛缩合反应和加氢反应一锅法合成甲基庚酮。

本发明所述“一锅法”也可以称为多相复式非连续生产法，是指几步反应在一个釜里进行反应，每步反应结束之后不需要进行处理，直接进行第二步的反应，减少中间产物的后处理损耗。

现有用一锅法生产化工产品，有可能会导致产品纯度较低。

本发明专利以三乙胺为醇醛缩合反应的催化剂，三乙胺作为有机碱催化缩合反应，更有效的避免了丙酮和异戊醛自身的缩合反应，从而更好的提高了反应的选择性和反应收率，加之反应结束后通过精馏回收高纯度的三乙胺可反复套用，更好的降低了生产成本。

作为优选，所述三乙胺为醇醛缩合反应的催化剂，所述三乙胺占异戊醛和丙酮总质量的4-6wt%；所述钯碳为加氢反应的催化剂，所述钯碳的有效物质含量为3-8wt%；所述钯碳占异戊醛和丙酮总质量的0.08-0.12wt%。

作为优选，甲基庚酮的新型合成方法包括以下步骤：

（1）甲基庚烯酮制备：以1600-1800g异戊醛和1000-1300g丙酮为原料，在温度为85-115℃下，在所述三乙胺作用下通过醇醛缩合反应生成甲基庚烯酮；

（2）甲基庚酮制备：控制氢气压力为6-12kg/cm²，所述甲基庚烯酮在所述钯碳作用下通过加氢反应生成甲基庚酮。

作为优选，甲基庚酮具体通过以下方法制备：向压力反应釜中加入三乙胺和有效物质含量为3-8wt%的钯碳，密闭反应体系，通入氮气置换反应体系的空气，控温85-115℃，通入氢气控制氢压6-12kg/cm²，搅拌，在1000-1300g丙酮中连续匀速进料1600-1800g异戊醛,进料结束后，在此温度和压力下继续反应0.8-1.2小时，然后将反应体系降温，蒸馏得到甲基庚酮。

本发明以三乙胺和钯碳作为底物，异戊醛用计量泵连续加入进料，同时控制特定比例的反应原料和反应温度及压力，有效的提高了反应的选择性和反应收率。

作为优选，以占异戊醛和丙酮总质量的5wt%的三乙胺和有效物质含量为5%的钯碳作为底物，控制搅拌速率为400-600rpm/min，将所述异戊醛在1.5-2.5h内完成进料。