[发明专利]一种2-甲基烯丙醇的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-甲基烯丙醇的合成方法，属于有机化工技术领域。

背景技术

2-甲基烯丙醇又名2-甲基-2-丙烯-1-醇、3-羟基-2-甲基丙烯、异丁烯醇，分子式CH₂C(CH₃)CH₂OH，分子量72.11，沸点113-115℃。甲基烯丙醇是一种重要的精细化工原料，可用于医药、农药、香料、树脂、聚羧酸系减水剂等多个领域，其可溶于水和有机溶剂，性能与烯丙醇相似，但毒性较烯丙醇低得多，在许多领域可作为烯丙醇的替代品。

中国专利CN103588622A、CN101759528A都是采用甲基烯丙基氯加碱直接水解法，主要缺点是醚化副产物多，碱溶液浓度低而产生废水量大等缺点。

中国专利CN102167657B、CN103755523A是采用甲基烯丙基醛或先用异丁烯氧化为甲基烯丙醛后加氢还原制备甲基烯丙醇，但存在氢化压力高、氧化温度高、催化剂加氢选择性差及甲基烯丙基醛易聚合等缺点。

中国专利CN103242139A公开了酯化水解两步法制备2-甲基烯丙基醇的方法。该方法在相转移催化剂作用下，羧酸盐、水与2-甲基烯丙基氯加入高压釜中进行酯化反应，酯化反应完成后将反应溶液冷却、静置、分层，得到有机相和水相，有机相为以2-甲基烯丙基羧酸酯为主要产物的混合物，水相一部分用于水解反应配置碱溶液，其余循环用于酯化反应。酯化反应阶段得到的有机相加碱进行水解反应，水解所得到的混合液冷却、静置、分层，得到有机相和水相，有机相为目标产物2-甲基烯丙基醇。但该方法在酯化反应步骤加入水，由于反应需在密闭容器内、较高温度条件下进行，生成的氯化物水溶液容易对一般设备产生腐蚀，尤其在温度较高下更会加速对设备的腐蚀，因此其对工业化生产的设备条件要求较高。同时，酯化反应完毕后的有机相直接进行水解反应，由于其仍含有一定量的甲基烯丙基氯导致在水解反应过程中会生成相对含量略高的甲基烯丙基醚，从而影响产品的品质。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种工艺合理、操作简单、产物选择性高、具有较高品质的2-甲基烯丙醇的合成方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种2-甲基烯丙醇的合成方法，包括以2-甲基烯丙基氯和羧酸钠经过酯化反应、精制分离和水解反应来制备2-甲基烯丙醇的方法；

所述酯化反应和水解反应的方程式分别为式（1）和式（2）：

其中，R为CH₃、CH₃CH₂，即甲基或乙基。

所述酯化反应包括以下步骤：将2-甲基烯丙基氯、羧酸钠和相转移催化剂投入反应釜进行酯化反应，酯化反应后转入蒸馏釜，进行减压蒸馏，馏出物为甲基烯丙基羧酸酯为主的混合物，蒸馏釜中残留固体为氯化钠。

所述精制分离包括以下步骤：将所述甲基烯丙基羧酸酯为主的混合物进行减压精馏，得到甲基烯丙基羧酸酯精品及未反应的甲基烯丙基氯。

所述水解反应包括以下步骤：将甲基烯丙基羧酸酯精品加入氢氧化钠水溶液进行水解反应，水解反应完毕用羧酸中和，水解所得到的混合液静置分层，上层为有机相，下层为水相；所述的上层有机相经过精馏得到2-甲基烯丙醇成品，所述的下层水相为羧酸钠水溶液，经过蒸馏得到羧酸钠固体，所述羧酸钠在酯化反应中循环使用，蒸馏出的水相馏分用于水解反应配制氢氧化钠溶液。

所述酯化反应中，所述的2-甲基烯丙基氯与羧酸钠的摩尔比为1.0～1.5:1，所述羧酸钠为乙酸钠或丙酸钠；所述的相转移催化剂为四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵，且相转移催化剂用量为羧酸钠质量比的1.0～2.0%。

所述的酯化反应温度为100～140℃，反应为密闭反应，压力随反应物料组分的变化而变化，酯化反应时间为10～20h；所述减压蒸馏的温度为100～120℃，减压蒸馏真空度为-0.085MPa～-0.095MPa，减压蒸馏时间为4～9h。

所述减压精馏过程中，塔顶真空度为：-0.040MPa～-0.055MPa，塔顶温度为60～75℃，所述精馏收集的未反应的甲基烯丙基氯在酯化反应中循环使用。

所述水解反应中，所述的氢氧化钠与甲基烯丙基羧酸酯的摩尔比为1.1～1.5：1；所述的氢氧化钠用水溶解后加入，氢氧化钠碱溶液的质量浓度为20～40%。