[发明专利]二丙酮醇和异丙叉丙酮的合成

说明书

背景技术

本申请涉及用于二丙酮醇和异丙叉丙酮的合成的方法。二丙酮醇(还称为4-羟基-4-甲基戊-2-酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮)是具有式CH₃C(O)CH₂C(OH)(CH₃)₂的酮-醇。二丙酮醇可以用作各种工艺的溶剂，并且还可以充当用于其他化合物的制备的合成中间体。还可以将二丙酮醇结合在各种漆、木材处理、涂料、清洗剂和其他材料中。

异丙叉丙酮(还称为4-甲基戊-3-烯-2-酮和4-甲基-3-戊烯-2-酮)是具有式CH₃C(O)CH＝C(CH₃)₂的α,β-不饱和酮。与二丙酮醇相同，异丙叉丙酮可以用作各种工艺的溶剂，并且还可以充当用于其他化合物的制备的合成中间体。

例如，可以根据以下一般合成方案，由丙酮(acetone，propanone)合成二丙酮醇和异丙叉丙酮。

在醛醇缩合反应中一个当量的丙酮可以与第二个当量的丙酮反应以提供二丙酮醇。二丙酮醇的脱水可以提供异丙叉丙酮。

可以使用碱催化由丙酮制备二丙酮醇和异丙叉丙酮。已经描述了使用多相催化剂由丙酮合成二丙酮醇和异丙叉丙酮。例如，Dessau的美国专利号5,292,980、Bauldreay等人的美国专利号8,697,924以及Cortright和Blommel的美国专利申请公开号2013/0185922 A1公开了在高温(100℃或更高)下使用多相铝硅酸盐催化剂由丙酮制备二丙酮醇和异丙叉丙酮。其他描述了使用多相固体碱催化剂由丙酮合成二丙酮醇和异丙叉丙酮。参见例如，Teissier等人的美国专利号5,672,764和国际专利申请公开号WO/2004/101485。

尽管如此，仍需要具有更高产率、更高选择性、更高效率、更高经济性、更低能量投入和更温和条件的一种或多种的用于合成二丙酮醇和异丙叉丙酮的改进的方法。

发明内容

本文公开了合成二丙酮醇的方法。在一些实施方式中，合成二丙酮醇的示例性方法包括在低于100℃的温度下使丙酮与中性多相催化剂接触以提供二丙酮醇。在一些实施方式中，合成二丙酮醇的示例性方法包括使丙酮与分子筛接触，以提供二丙酮醇。

还公开了用于合成异丙叉丙酮(异亚丙基丙酮，mesityl oxide)的方法。在一些实施方式中，合成异丙叉丙酮的示例性方法包括在低于100℃的温度下使丙酮与中性多相催化剂接触，以提供异丙叉丙酮。在一些实施方式中，合成异丙叉丙酮的示例性方法包括使丙酮与分子筛接触，以提供异丙叉丙酮。

在某些实施方式中，中性多相催化剂可以包括一种或多种晶体金属铝硅酸盐。晶体金属铝硅酸盐可以为分子筛。分子筛可以为5A分子筛。

在某些实施方式中，公开的方法的温度可以在约20℃至约80℃的范围内。在某些实施方式中，温度可以在约20℃至约25℃的范围内。

附图说明

图1是示出了根据本公开的示例性方法的随时间由丙酮形成的二丙酮醇的GC-MS色谱图。

图2是根据本公开的示例性方法的随时间由丙酮形成的二丙酮醇的图形表示。

图3是示出了根据本公开的示例性方法的随时间由丙酮形成的异丙叉丙酮的GC-MS色谱图。

图4是根据本公开的示例性方法的随时间由丙酮形成的异丙叉丙酮的图形表示。

图5是根据本公开的示例性方法的在不同温度下由丙酮形成的二丙酮醇的图形表示。

图6是根据本公开的示例性方法的在不同温度下由丙酮形成的异丙叉丙酮的图形表示。

图7是根据本公开的示例性方法的在不同温度下由丙酮形成的二丙酮醇与异丙叉丙酮的比例的图形表示。

图8是根据本公开的示例性方法的通过不同量的5A分子筛催化的由丙酮形成的二丙酮醇的图形表示。

图9是根据本公开的示例性方法的通过不同量的5A分子筛催化的由丙酮形成的异丙叉丙酮的图形表示。

图10是根据本公开的示例性方法的当通过不同量的5A分子筛催化时，由丙酮形成的二丙酮醇与异丙叉丙酮的比例的图形表示。

图11是示出了根据本公开的示例性方法的由丙酮形成的二丙酮醇的GC-MS色谱图。

图12是示出了根据本公开的示例性方法的由丙酮形成的二丙酮醇和异丙叉丙酮的GC-MS色谱图。

具体实施方式