[发明专利]一种低碳醛缩合生成低碳酯的方法

说明书

一种乙酰丙酮类金属盐催化低碳醛缩合制备低碳酯的新方法，采用乙酰丙酮类金属盐为催化剂，在醛和催化剂的质量比为10:1～200:1，醛和溶剂的质量比为1:1～10:1，反应温度80～250℃，反应压力0.1～1.0MPa下反应2～10h制备低碳酯，并回收重复利用催化剂。与现有技术相比：它解决了传统催化剂不易分离，易失活，不可回收利用等缺点，且催化剂用量少，收率高，生产中基本不产生废水，可实现合成工艺绿色化。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，涉及一种低碳醛缩合生成低碳酯的方法，尤其涉及一种易分离、可循环再使用的乙酰丙酮类金属盐为催化剂催化低碳醛缩合制备低碳酯的新方法。

背景技术

低碳酯作为一种结构简单的小分子有机物，其最早被发现存在于植物的果实与茎叶中。随着研究的深入，低碳酯在工业、医药、农业及涂料等领域的应用越来越广泛，既可在有机反应、化工原料中作为溶剂和萃取剂使用，也是合成杀虫剂、药物、增塑剂等中间体的重要原料，此外，多数低分子量的酯甚至可直接被作为香料添加于香精中。因此，低碳酯的合成也成为研究重点之一。

低碳酯的制备方法主要有醇和酸的酯化法、醇的脱氢歧化法及电解氧化法、低碳醛的缩合法等。目前，工业化的生产方法有以醇和酸为原料的酯化法和低碳醛的缩合法，其中酸和醇的酯化反应中普遍使用浓硫酸等作为均相催化剂，存在副反应多、腐蚀设备、废液排放量大等缺点；而以硫酸为促进剂的SO₄^2-/M_xO_y型及其改性固体酸、杂多化合物、离子液体以及离子交换树脂等非均相酯化催化剂，虽然能不同程度克服浓硫酸催化存在的弊端，但稳定性欠佳，制备繁琐，易流失成本高等缺点。与上述方法相比，低碳醛缩合生成低碳酯具有反应条件温和、副反应少、产品品质高等优点，被视为一类高效、经济、绿色环保的合成路线。

据报道统计，用于低碳醛缩合生成低碳酸酯的催化剂主要有硼酸、钌的配合物如RuH₂(PPh₃)₄、Ru(C₂H₂)(PPh₃)₃、RuH₂(CO)(PPh₃)₄等、二茂锆与二茂鉿化合物包括Cp₂ZrH₂，Cp₂Zr(Cl)H，Cp₂HfH₂以及Cp₂Hf(Cl)H等、甲氧基脒基铝化合物及烷氧基铝等，但上述报道的催化剂大多都价格昂贵、对水分和氧气极其敏感、易失活不可循环再利用。

发明内容

本发明的目的是解决目前低碳醛缩合生成低碳酯现有催化剂的不足之处，本发明提供了一种低碳醛缩合生成低碳酯的新方法，它解决了催化剂难分离，易失活等缺点，且催化剂用量少，可重复利用，收率高，生产中基本不产生废水，可实现合成工艺绿色化。

实现本发明目的的技术方案是：一种低碳醛缩合生成低碳酯的方法，采用乙酰丙酮类金属盐为催化剂，将低碳醛缩合生成相应的低碳酯。

进一步地，上述技术方案具有以下操作步骤：

步骤1，将相应质量的低碳醛、乙酰丙酮类金属盐、溶剂混合加入到高压反应釜，用惰性气体比如氮气置换三次，调节反应温度和搅拌速度后进行反应得到反应混合物；

步骤2，将步骤1中的反应混合物降至室温，排出惰性气体、打开高压反应釜、出料得出料混合物；

步骤3，步骤2中的出料混合物分离出低碳酯和乙酰丙酮类金属盐，将乙酰丙酮类金属盐加入低碳醛和溶剂中进行催化循环利用。

上述技术方案所述乙酰丙酮类金属盐为乙酰丙酮锆、乙酰丙酮铁、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮镁、乙酰丙酮锌中的一种或几种。