一种2-甲基烯丙醇的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种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；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。本发明专利技术工艺合理、操作简单、产物选择性高、具有较高品质，酯化反应阶段的羧酸钠和水解反应阶段的水全部重复套用，不额外补充，实现了循环利用，提高了产品收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于有机化工

技术介绍
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)CH20H，分子量72. 11，沸点113-115°c。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。
技术实现思路
针对现有技术的上述技术问题，本专利技术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，本专利技术是通过以下技术方案实现的： ，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°C，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°C，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°C，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%。 所述的水解反应温度为30~60°C，反应时间为6~15h;所述羧酸为乙酸或丙酸， 所述羧酸与甲基烯丙基羧酸酯的摩尔比为〇. 1~〇. 5 :1。 所述的羧酸钠水溶液蒸馏温度为100~120 °C，蒸馏真空度 为-0. 085MPa~-0. 095MPa，蒸馏时间为5~10h。 本专利技术是以2-甲基烯丙基氯和羧酸钠为原料，以相转移催化剂四丁基氯化铵、三 辛基甲基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵催化酯化、精制分离和水解反应制得2-甲基烯 丙醇，本专利技术方法具有以下突出优点和积极效果： 1、酯化反应阶段2-甲基烯丙基氯与羧酸钠配比为2-甲基烯丙基氯过量，这样可以使 羧酸钠完全反应生成氯化钠，生成的产物中包括甲基烯丙基羧酸酯、氯化钠和过量的2-甲 基烯丙基氯。通过减压蒸馏，馏出物为甲基烯丙基羧酸酯和2-甲基烯丙基氯的混合物，蒸 馏釜中残留固体为氯化钠，氯化钠纯度多97. 0%以上，水分< 0. 5%。甲基烯丙基羧酸酯和 2-甲基烯丙基氯的馏出物经精馏分离得到甲基烯丙基羧酸酯精品，其甲基烯丙基氯含量彡 0? 1%〇 2、水解反应阶段氢氧化钠与精馏得到的甲基烯丙基羧酸酯精品的配比中，氢氧化 钠过量，这样可以使甲基烯丙基羧酸酯水解完全，水解后的有机相甲基烯丙基羧酸酯的含 量< 0. 05%，同时由于甲基烯丙基羧酸酯精品中甲基烯丙基氯含量< 0. 1%，从而使水解反 应中产生的甲基烯丙基醚含量< 0. 1%，其水解后有机相主要组分为2-甲基烯丙醇。水解完 毕用羧酸中和，使过量的氢氧化钠转化为羧酸钠，下层水相蒸馏后得到的羧酸钠纯度较高， 可以直接循环用于下次酯化反应，蒸馏出的水相馏分可以用于配制氢氧化钠溶液。精馏收 集的2-甲基烯丙醇含量彡99. 7%，甲基烯丙基醚< 0. 1%。 3、酯化反应为高压反应，一般使用不锈钢压力容器。酯化反应过程中不加入水，避 免了氯化钠水溶液对不锈钢设备的腐蚀，延长了设备的使用寿命，从而降低了对工业化设 备的条件要求。 4、2_甲基烯丙醇产物选择性好，酯化反应阶段的羧酸钠和水解反应阶段的水全部 重复套用，不额外补充，实现了循环利用，提高了产品收率。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于 此。 本专利技术实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 本专利技术实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 实施例中所用羧酸钠为无水羧酸钠 反应产物有机相采用Agilent气相色谱仪分析，FID检测器，HP-5柱，进样口温度： 230。。 检测器温度：230°C，柱温：初始温度为40°C，保持5min，以10°C/min升温至130°C，保 持 5min〇 本专利技术的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； 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。 实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑甲基烯丙醇的合成方法，其特征在于：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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，陈志荣，王新荣，马振祥，赵兴军，
申请(专利权)人：浙江绿科安化学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33