一种1,2-戊二醇的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种1，2‑戊二醇的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：(1)向反应器内加入摩尔比为1∶1.5∶4的1‑戊烯、过氧化氢和甲酸，搅拌，62～63℃条件下保温反应8‑10h；(2)将步骤(1)得到的产物转移到水解装置内，再加入固体酸催化剂和水，搅拌，升温到80‑100℃保温反应4‑5h；(3)将步骤(2)得到的产物转移到醇解装置内，再加入醇解剂，升温到120‑130℃保温反应4‑5h；(4)对步骤(3)得到的产物进行萃取、蒸馏，得到1，2‑戊二醇粗品，再对所述1，2‑戊二醇粗品进行精馏，得到高纯度的1，2‑戊二醇。所述制备方法操作简单、环境污染小，产率高。

A preparation method of 1,2-pentanediol

【技术实现步骤摘要】
一种1，2-戊二醇的制备方法
本专利技术属于化工产品合成
，具体涉及一种1，2-戊二醇的制备方法。
技术介绍
1，2-戊二醇是一种无色透明液体，溶于醇、醚和乙酸乙酯等有机溶剂。1，2-戊二醇在全球被广泛应用，除了作为杀菌剂丙环唑的关键中间体和化妆品配方外，也是生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品的重要原料。1，2-戊二醇是直链的二醇，具有明显的极性和非极性，从而使得其具有有异于其他二醇的性质，这种特殊的电荷分布解释了其独有的特性和多功能性。文献1公开了一种制备1，2-戊二醇的方法，以正戊烯、甲酸和过氧化氢为原料，在低温条件下，甲酸和过氧化氢以一定摩尔比反应制得过氧甲酸，正戊烯在强氧化剂过氧甲酸作用下生成1，2-环氧戊烷，然后在强碱性条件下水解得到1，2-戊二醇。其中，甲酸和双氧水在低温条件下生成强氧化剂过氧甲酸，与易燃易爆的过氧乙酸相比，过氧甲酸安全性更高。使用该方法制备1，2-戊二醇，产品纯度为99％，收率为72％。但该制备方法也存在一些不足，如水解过程中使用的强碱氢氧化钠，对反应设备腐蚀严重，并放出大量的热，而且反应过程中会生成甲酸钠，分离甲酸钠成本较高，另外，在萃取后的有机相中残留的甲酸钠在精馏时会促使1，2-戊二醇分解。文献2也公开了一种制备1，2-戊二醇的方法，以氢氧化钙代替氢氧化钠进行中和水解，经过中和、水解、过滤、浓缩、萃取、过滤、浓缩、精馏一系列过程，制得的1，2-戊二醇总收率为92.8％，纯度为99.5％。但该方法仍然存在与文献1相同的问题。由此可见，现有技术中对1，2-戊二醇的制备方法的研究并不能说是充分的，需要开发一种环境污染小，反应操作安全性高的制备方法。文献1：专利CN1552684A；文献2：张正凯，邓一健，栾振中.1，2-戊二醇生产过程水解中和方法的改进[J].精细与专用化学品，2004，12(24)：18-19.
技术实现思路
专利技术要解决的问题为克服现有技术中1，2戊二醇制备方法操作复杂、环境污染较大的问题，本专利技术提供了一种1，2-戊二醇的制备方法，所述制备方法操作简单、环境污染小且产率高。用于解决问题的方案本专利技术提供了一种1，2-戊二醇的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)向反应器内加入摩尔比为1∶1.5∶4的1-戊烯、过氧化氢和甲酸，搅拌，62～63℃条件下保温反应8-10h；(2)将步骤(1)得到的产物转移到水解装置内，再加入固体酸催化剂和水，搅拌，升温到80-100℃保温反应4-5h；(3)将步骤(2)得到的产物转移到醇解装置内，再加入醇解剂，升温到100-110℃保温反应4-5h；(4)对步骤(3)得到的产物进行萃取、蒸馏，得到1，2-戊二醇粗品，再对所述1，2-戊二醇粗品进行精馏，得到高纯度的1，2-戊二醇。以上技术方案中，采用1-戊烯、甲酸、过氧化氢为原料，以甲酸为催化剂和溶剂，过氧化氢和甲酸氧化反应生成过氧甲酸，过氧甲酸和1-戊烯在甲酸体系中氧化反应生成1，2-环氧戊烷。再利用水解结合醇解的方式对生成的1，2-环氧戊烷进行开环处理，代替传统制备方法中单一碱解的方式，反应产生目标产物1，2-戊二醇，环境污染小，避免了碱液对反应设备的腐蚀，安全性高。并且所得到的1，2-戊二醇精馏产品纯度为99.8％以上，总收率为90％以上。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，步骤(2)中，所述固体酸催化剂为氧化铝或二氧化硅。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，步骤(2)中，所述步骤(1)得到的产物和所述固体酸催化剂的重量比为1∶0.03-1∶0.05，所述步骤(1)得到的产物和所述水的重量比为1∶10-1∶15。在没有强碱参与的水解反应中，中间产物1，2-环氧戊烷水解60％左右，剩余未水解的1，2-环氧戊烷在下一步骤醇解反应中醇解完全。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，步骤(3)中，将所述醇解剂汽化，并将气化后的所述醇解剂通入所述步骤(2)得到的产物中。在水解步骤和醇解步骤的综合作用下，中间产物1，2-环氧戊烷分解完全，生成1，2-戊二醇粗产物。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，步骤(3)中，控制醇解装置内反应压力为1.2-1.5MPa。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，步骤(3)中，所述步骤(2)得到的产物和所述醇解剂的重量比为1∶0.7-1∶0.8。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，步骤(3)中，所述醇解剂为甲醇、乙醇或丙醇。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，所述制备方法还包括以下步骤：在步骤(2)和步骤(3)之间，将所述固体酸催化剂过滤除去。酸性条件下1，2-戊二醇失水缩合形成一缩二戊二醇、二缩三戊二醇等副产物，会降低反应收率，因此，水解反应结束后固体酸催化剂不溶于反应液，过滤除去固体酸催化剂，使反应液为中性或接近中性，可以进一步提高收率。根据以上所述的1，2-戊二醇的制备方法，所述制备方法还包括以下步骤：将所述步骤(4)萃取后分离出的水相回收利用到步骤(2)中。本专利技术还提供了一种1，2-戊二醇，由权利要求1-9任一项所述的制备方法得到。专利技术的效果(1)本专利技术提供的1，2-戊二醇的制备方法，利用了水解和醇解相结合的方式对1-戊烯氧化产物1，2-环氧戊烷进行开环处理制备1，2-戊二醇，工艺条件温和，过程简单，原料来源广；(2)所述制备方法中不使用强碱如氢氧化钠、氢氧化钙等，避免了对设备的腐蚀以及剧烈放热可能引起的安全隐患；(3)所述制备方法的水解步骤中由于不使用强碱因此不涉及后期钠盐回收，可以有效降低生产成本，使得该工艺产品具有较强的市场竞争优势；(4)所述制备方法产生的废水可以循环利用，环境污染小。具体实施方式以下，将对本专利技术的具体实施方式进行具体说明，需要说明的是，本专利技术的实施方式并非局限于以下说明，因此，以下说明也不应视为对本专利技术的所有可实施的形态进行了限制。另外，除非有特殊说明，下文出现的单位名称均为国际单位名称。实施例1(1)将摩尔比为1∶1.5∶4的1-戊烯、过氧化氢和甲酸通入管道式反应器，搅拌均匀，加热至62℃保温反应8h，取样进行薄层色谱检测，至1-戊烯反应完全，由出口放出物料至水解装置进行水解反应；(2)向水解装置内添加固体酸催化剂氧化铝和水，步骤(1)得到的产物和固体酸催化剂的重量比为1∶0.03，步骤(1)得到的产物和水的重量比为1∶10，搅拌均匀，升温至80℃保温反应4h；过滤除去固体酸催化剂氧化铝；(3)将步骤(2)得到的产物转移到醇解装置内，再将醇解剂甲醇汽化，并将气化后的醇解剂甲醇通入所述步骤(2)得到的产物中，步骤(2)得到的产物和醇解剂甲醇的重量比为1∶0.8，升温到110℃保温反应4h进行醇解，控制醇解装置内反应压力为1.2MPa；(4)待步骤(3)得到的醇解产物降至室温，加入乙酸乙酯萃取，静置分层，上层为有机层(目标产品)，下层为水层，水层再次用乙酸乙酯萃取，合并有机层，有机层用无水硫酸镁干燥、蒸馏回收溶剂后精馏，收集顶温为120-125℃/650KPa的馏分，得到1，2-戊二醇，产品纯度为99.8％，总收率为90％(以1-戊烯计)。实施例2(1)将摩尔比为1∶1.5∶4的1-戊烯、过氧化氢和甲酸通入管道式反应器，搅拌均匀，加热至62℃保温反应8h，取样进行薄层色谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1，2‑戊二醇的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)向反应器内加入厚尔比为1∶1.5∶4的1‑戊烯、过氧化氢和甲酸，搅拌，62～63℃条件下保温反应8‑10h；(2)将步骤(1)得到的产物转移到水解装置内，再加入固体酸催化剂和水，搅拌，升温到80‑100℃保温反应4‑5h；(3)将步骤(2)得到的产物转移到醇解装置内，再加入醇解剂，升温到100‑110℃保温反应4‑5h；(4)对步骤(3)得到的产物进行萃取、蒸馏，得到1，2‑戊二醇粗品，再对所述1，2‑戊二醇粗品进行精馏，得到高纯度的1，2‑戊二醇。

【技术特征摘要】
1.一种1，2-戊二醇的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)向反应器内加入厚尔比为1∶1.5∶4的1-戊烯、过氧化氢和甲酸，搅拌，62～63℃条件下保温反应8-10h；(2)将步骤(1)得到的产物转移到水解装置内，再加入固体酸催化剂和水，搅拌，升温到80-100℃保温反应4-5h；(3)将步骤(2)得到的产物转移到醇解装置内，再加入醇解剂，升温到100-110℃保温反应4-5h；(4)对步骤(3)得到的产物进行萃取、蒸馏，得到1，2-戊二醇粗品，再对所述1，2-戊二醇粗品进行精馏，得到高纯度的1，2-戊二醇。2.根据权利要求1所述的1，2-戊二醇的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述固体酸催化剂为氧化铝或二氧化硅。3.根据权利要求1或2所述的1，2-戊二醇的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述步骤(1)得到的产物和所述固体酸催化剂的重量比为1∶0.03-1∶0.05，所述步骤(1)得到的产物和所述水的重量比为1∶10-1∶15。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小峰，许银生，张振亮，
申请(专利权)人：新乡市巨晶化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41