[发明专利]一种制备1,3-二羟基丙酮的方法

说明书

本发明属于化学合成技术领域，涉及一种制备1,3‑二羟基丙酮的方法，甘油与苯甲醛反应生成甘油缩苯甲醛，甘油缩苯甲醛进行氧化反应获得二羟基丙酮缩苯甲醛，二羟基丙酮缩苯甲醛在催化剂的作用下进行氢解反应获得1,3‑二羟基丙酮。与现有技术相比，本发明的方法合成1,3‑二羟基丙酮，原料便宜易得，操作简便，反应条件温和，收率高，产物易于分离提纯。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，涉及一种制备1,3-二羟基丙酮的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

据发明人研究了解，甘油间接氧化法制备1,3-二羟基丙酮(DHA)过程中，一般由甘油与苯甲醛反应生成甘油缩苯甲醛，再经PCC(三氧化铬吡啶盐酸盐)、Collins试剂(三氧化铬二吡啶)或TEMPO/NaBr/NaOCl氧化制备二羟基丙酮缩苯甲醛，然后酸性水解，再经脱水、分离提纯等后处理制备1,3-二羟基丙酮。发明人研究发现，该方法存在的主要问题包括：使用三氧化铬为氧化剂，产生的废水不易治理，环境濡染严重；使用TEMPO/NaBr/NaOCl法，TEMPO价格高，NaOCl水溶液用量大，含盐有机废水难处理；用盐酸水解二羟基丙酮缩苯甲醛生成的1,3-二羟基丙酮溶在含酸水溶液中，提取提纯困难。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种制备1,3-二羟基丙酮的方法，该方法反应条件温和，收率高，操作简便，DHA易于分离提纯。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种制备1,3-二羟基丙酮的方法，甘油与苯甲醛反应生成甘油缩苯甲醛，甘油缩苯甲醛进行氧化反应获得二羟基丙酮缩苯甲醛，二羟基丙酮缩苯甲醛在催化剂的作用下进行氢解反应获得1,3-二羟基丙酮。

本发明为了解决盐酸水解二羟基丙酮缩苯甲醛制备1,3-二羟基丙酮存在的提取困难的问题，采用氢解的方法进行制备，能够避免向反应体系中添加水，从而使得提取更为简单。然而，二羟基丙酮缩苯甲醛的含有酮羰基，一般情况下，在氢解过程中，由于催化剂不仅能够活化醚键，而且能够活化酮羰基，因而在氢解的过程中，容易使酮羰基还原形成羟基，从而无法1,3-二羟基丙酮，而为了避免酮羰基在氢解过程中还原，一般方法是对酮羰基进行保护，再进行氢解，然后进行脱保护，使得反应路线增长，路线增长则会导致收率下降，因而本领域技术人员一般不会采用氢解的方法对二羟基丙酮缩苯甲醛进行处理。

但是，本发明经过实验意外的发现，对于本发明的二羟基丙酮缩苯甲醛而言，经过催化剂进行氢解反应后，不仅能够保证酮羰基不被还原，而且获得1,3-二羟基丙酮的收率较高。

为了解决氧化反应过程中使用三氧化铬环境污染或NaOCl水溶液产生大量难处理废水的问题，本发明进一步地，氧化反应中，采用二甲基亚砜(DMSO)和五氧化二磷进行氧化。采用该氧化体系进行氧化时，需要加入三乙胺等碱性物质进行，为了去除三乙胺，还需要滴加盐酸。然而发明人研究发现，滴加盐酸后会导致二羟基丙酮缩苯甲醛的收率降低。因而更进一步地，氧化反应后进行萃取，然后采用碱性水溶液对萃取有机相进行水洗。该方式能够大大提高二羟基丙酮缩苯甲醛的收率。

另外，甘油缩苯甲醛的合成一般采用甘油过量的方式进行反应，然而甘油过量影响产品析出和提纯，后处理过程极为复杂。经过研究发现，采用苯甲醛过量的方式进行反应可以简化生成甘油缩苯甲醛的后处理过程，为了解决该问题，本发明进一步地，在甘油与苯甲醛反应生成甘油缩苯甲醛反应中，苯甲醛的摩尔量大于甘油的摩尔量。

本发明的有益效果为：

1.本发明以甘油和苯甲醛为原料在反应条件下合成甘油缩苯甲醛，原料便宜易得，操作简便，收率高。

2.本发明利用二羟基丙酮缩苯甲醛通过氢解反应制备1,3-二羟基丙酮，反应条件温和，收率高，产物易于分离提纯。