生产螺环二醇的方法技术

技术编号:17309320 阅读:44 留言:0更新日期:2018-02-19 08:16
公开了一种生产螺环二醇的方法,其通过将季戊四醇在水中与羟基新戊醛在催化活性量的至少一种酸催化剂和种子颗粒存在下反应来进行,其中将季戊四醇、水、至少一种酸催化剂和螺环二醇种子颗粒装入装备了加热/冷却和搅拌的反应容器中,并在搅拌下加热到预定的反应温度,然后逐渐添加羟基新戊醛。所述螺环二醇种子颗粒以按季戊四醇、水、酸催化剂和羟基新戊醛计算为0.5‑1.0重量%的量存在,并且所述羟基新戊醛以随时间推移通过监测产生的螺环二醇颗粒的生长和/或形成而确定的速率加入。

A method for the production of spiral glycol

Disclosed is a method for the production of spiroglycol, through the use of pentaerythritol in water and hydroxypivalaldehyde in catalytic amount of at least one acid catalyst and the presence of seed particles, pentaerythritol, water and at least one acid catalyst and spiroglycol seed particles into the reaction vessel heating / cooling equipment and in the stirring, and reaction temperature at predetermined stirring and heating, and then gradually add hydroxypivalaldehyde. The spiroglycol seed particles by pentaerythritol, water, acid catalyst and hydroxypivalaldehyde was calculated as 0.5 1 wt% of the amount of spiroglycol particles and the hydroxypivalaldehyde in time by monitoring the growth and / or form and determine the rate of adding.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产螺环二醇的方法本专利技术涉及生产螺环二醇、特别是2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇(季戊四醇螺环二醇)的方法,其通过使季戊四醇与羟基新戊醛(hydroxypivaldehyde)在催化剂和种子颗粒如季戊四醇螺环二醇种子颗粒的存在下反应来进行。螺环二醇如2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇(季戊四醇螺环二醇)是二元醇,包含环状缩醛结构,并且是在许多有机合成如在例如聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、抗氧化剂、环氧树脂、合成润滑剂、丙烯酸低聚物和聚合物、增塑剂、阻燃剂和类似化合物的生产中的重要中间体。在例如JP2001055388中报道了生产螺环二醇的方法,其公开了在水/二甲苯介质中和在作为催化剂的硫酸存在下由季戊四醇和羟基新戊醛合成季戊四醇螺环二醇。JP2001302674报道了由季戊四醇、异丁醛和甲醛生产季戊四醇螺环二醇的多步方法,其中异丁醛和甲醛通过醇醛缩合生成羟基新戊醛,其随后与季戊四醇反应。螺环二醇通常且典型地以固体颗粒的形式产生,其通过例如沉淀、过滤和/或离心和任选地随后的例如洗涤和干燥回收。产生的螺环二醇颗粒通常难以回收和/或昂贵地回收,因为小颗粒的量通常较高,导致例如缓慢的沉淀、过滤器堵塞或者甚至穿过所使用的过滤器并且增加湿滤饼中的液体含量。在JP2796130中提出,为了增大粒度,通过使羟基新戊醛与季戊四醇在酸催化剂存在下在水中反应,然后用碱进行中和,将产生的浆料混合物在120℃或更高温度下进行热处理,来生产螺环二醇。JP2796130中提出的增加粒度的方法需要再加热步骤,使得工序复杂化,并增加了能耗。欧洲专利申请1598357公开了一种产生增加的粒度的方法,其中羟基新戊醛和季戊四醇在水中并在酸催化剂和螺环二醇种子颗粒存在下反应,所述种子颗粒的用量按反应混合物计算为1.5-30重量%。此外,在EP1598357中指出,如果使用小于1.5重量%的种子颗粒,则产生的螺环二醇的粒度不会增加,从而引起如上所述的沉淀和过滤缺陷,并且如果使用大于30重量%的种子颗粒,则产生的螺环二醇颗粒的量降低,从而使生产效率变差。现在已经出乎意料地,尤其是鉴于EP1598357的公开内容,发现螺环二醇种子颗粒的用量可以显著减少,仍然导致产生的螺环二醇产物的粒度进一步增加。此外,本专利技术的方法意味着通过减少种子颗粒的量来降低成本。因此,本专利技术涉及一种生产螺环二醇的方法,所述方法通过在催化活性量的至少一种酸催化剂存在下和在显著减少量的螺环二醇种子颗粒存在下使季戊四醇在水中与羟基新戊醛反应来进行。在本专利技术的方法中,将季戊四醇、水、至少一种酸催化剂和所述螺环二醇种子颗粒加入装备了加热/冷却和搅拌的反应容器中,并在搅拌下加热到预定的反应温度,随后逐渐加入羟基新戊醛。所述螺环二醇种子颗粒优选为至少一种2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二烷醇如2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇(季戊四醇螺环二醇)的颗粒,并且以按季戊四醇、水、酸催化剂和羟基新戊醛计算为0.5-1.0重量%的量存在。所述羟基新戊醛以随时间推移通过监测(例如经视觉和/或光谱)产生的螺环二醇颗粒的生长和/或形成而确定的速率加入。在优选的实施方案中,反应温度适合地为但不限于60-100℃,并且在同样优选的实施方案中,所述羟基新戊醛是以2-3、例如2.1-2.5摩尔/1摩尔季戊四醇的量加入。羟基新戊醛可以例如最初以低速加入,其逐步在一个或多个步骤中增加。典型的反应时间为2-8小时,在此期间加入羟基新戊醛,接着是1-4小时加入后的反应时间。在羟基新戊醛加入期间,加入的螺环二醇种子颗粒开始可能消失,但是将在约几分钟至半小时后重新出现。本专利技术的方法通常产生平均粒度为至少100、如100-150或甚至大于150μm的螺环二醇颗粒,特别是2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇(季戊四醇螺环二醇)。在优选的实施方案中,酸催化剂是但不限于甲磺酸、对甲苯磺酸、硫酸和/或盐酸,并且在这些实施方案中合适地以酸催化剂对季戊四醇0.04-0.08:1的摩尔比存在。当涉及所述螺环二醇种子颗粒的粒度时,没有特别的优先。然而,平均粒度至少为20μm的种子颗粒是优选的。通过沉降、过滤和/或离心将产生的螺环二醇最终优选且合适地回收,并且所产生的反应混合物在回收螺环二醇后保留,可以加工或未加工地再循环至本文公开的方法中或任何其他生产螺环的方法中。未经进一步的阐述,相信本领域技术人员可以使用前面的描述最充分地利用本专利技术。因此,以下优选的具体实施方案应被解释为仅仅是说明性的而不以任何方式限制本公开的其余部分。在下文中,实施例1涉及本专利技术的实施方案,实施例2涉及对比方法,其如图1和2中所给出的证明了,根据本专利技术显著减少量的种子颗粒增加了产生的螺环二醇的平均粒度和分布,而未影响表1中给出的所形成副产物的量。实施例1(实施方案)将46.8重量份季戊四醇(纯度99%)和232.1重量份水加入装备了加热/冷却装置和搅拌的反应容器中。将混合物在搅拌下加热至77℃,当全部季戊四醇溶解时,将2.0重量份HCl(37%水溶液)加入到混合物中,其随后加热至90℃。现在加入2.7重量份平均粒度为25-35μm的季戊四醇螺环二醇种子颗粒(0.75重量%,按季戊四醇、水、HCl和羟基新戊醛计算),并混合约5分钟。现在在4小时期间逐渐加入81.1重量份羟基新戊醛(纯度90%),在反应的最初2小时期间为8-10重量份/小时的速率,并且在最后2小时期间为24-26重量份/小时的速率。当加入全部羟基新戊醛时,将反应继续另外2.5小时。将得到的反应混合物最终冷却至环境温度,并通过过滤、用水洗涤和干燥回收产生的季戊四醇螺环二醇,由此产生92.3重量份纯化的季戊四醇螺环二醇,其具有100-300μm的平均粒度、在约150μm的峰值和如附图1中所给出的粒度分布。得到的产物的GC分析见附表1,其给出了所需产物和主要的副产物。实施例2(对比)重复实施例1,不同之处在于使用2.0重量%的种子颗粒(按季戊四醇、水、HCl和羟基新戊醛计算)代替0.75重量%。94.3重量份纯化的平均粒度为50-200μm的季戊四醇螺环二醇,得到附图2中给出的粒度分布100μm。产生94.3重量份纯化的季戊四醇螺环二醇,其具有50-200μm的平均粒度、在约100μm的峰值和如附图2中所给出的粒度分布。得到的产物的GC分析见附表1,其给出了所需产物和主要的副产物。本文档来自技高网...
生产螺环二醇的方法

【技术保护点】
生产螺环二醇的方法,通过使季戊四醇在水中与羟基新戊醛在催化活性量的至少一种酸催化剂存在下和在种子颗粒存在下反应来进行,其中将季戊四醇、水、至少一种酸催化剂和螺环二醇种子颗粒装入装备了加热/冷却和搅拌的反应容器中,并在搅拌下加热到预定的反应温度,然后逐渐添加羟基新戊醛,所述方法的特征在于,所述螺环二醇种子颗粒以按季戊四醇、水、酸催化剂和羟基新戊醛计算为0.5‑1.0重量%的量存在,并且所述羟基新戊醛以随时间推移通过监测产生的螺环二醇颗粒的生长和/或形成而确定的速率加入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.23 SE 1500286-81.生产螺环二醇的方法,通过使季戊四醇在水中与羟基新戊醛在催化活性量的至少一种酸催化剂存在下和在种子颗粒存在下反应来进行,其中将季戊四醇、水、至少一种酸催化剂和螺环二醇种子颗粒装入装备了加热/冷却和搅拌的反应容器中,并在搅拌下加热到预定的反应温度,然后逐渐添加羟基新戊醛,所述方法的特征在于,所述螺环二醇种子颗粒以按季戊四醇、水、酸催化剂和羟基新戊醛计算为0.5-1.0重量%的量存在,并且所述羟基新戊醛以随时间推移通过监测产生的螺环二醇颗粒的生长和/或形成而确定的速率加入。2.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述反应温度在60-100℃之间。3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于,所述羟基新戊醛以2-3摩尔/1摩尔季戊四醇的量加入。4.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·维尔奈尔桑L·M·恩格
申请(专利权)人:佩什托普公司
类型:发明
国别省市:瑞典,SE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1