一种制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的方法技术

本发明专利技术属于有机合成技术领域，涉及一种可循环再使用的具有路易斯酸性的无机盐催化异丁醛环化三聚制备2,4,6‑三异丙基‑1,3,5‑三氧噁烷的新方法，其特征在于采用具有路易斯酸性的无机盐如氯化锌、氯化铁、氯化铝等为催化剂，在最佳反应条件下制备的粗产物2,4,6‑三异丙基‑1,3,5‑三氧噁烷收率可高达95.0％以上，所得粗产物再经溶剂溶解、重结晶、抽滤和真空干燥后，纯度可达98.0％以上，且催化剂可在保证催化活性的基础上实现多次重复使用。与现有技术相比具有催化剂来源广、价格低廉、可重复利用，反应速度快且收率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的方法
本专利技术属于有机化学合成
，尤其涉及一种制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的方法。
技术介绍
2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷是一种具有升华性质的无色晶体，利用其特有的升华性质，可作为载体与其它物质混合，对其加以利用。目前国内外正在研究用2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷制备缓释农药，以提高农药的利用率；也可用作电话消毒剂，此消毒剂不妨碍通话、不会因为潮解而破裂，具有以往电话消毒剂不可比拟的优点；还广泛用作纺织品、皮革、纸张、文件书籍的防霉防蛀制品、空气清新剂、卫生除臭剂等，是传统萘和对二氯苯的理想替代品。目前生产2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的主要方法是以无机酸和离子液体为催化剂进行环化三聚反应及后处理。如德国专利Ger.offen.2,424,128采用H2SO4、HCl、H3PO4等做催化剂来制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷，采用上述的液体酸为催化剂存在反应时间长、产品收率低、环境污染及设备腐蚀严重等问题。日本专利78101386采用ZrO2、ZrO(OH)4、Zr(OH)4、TiO2或SnO2做催化剂对异丁醛环化三聚制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷进行了研究，采用上述固体酸作催化剂时，存在反应时间长、转化率低、催化剂价格昂贵等问题。专利CN1061597A以纯的磷钼酸、磷钨酸等杂多酸为催化剂时，因为催化剂不能回收，产生含重金属的废水，严重污染环境，生产成本高。中国专利CN1478777A采用1-丁基-3-甲基咪唑氯化铝等离子液体为催化剂制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷，此类催化剂存在着制备方法复杂、成本高且反应时间长、后处理麻烦等问题。因此，上述所用的几种催化剂无法同时实现收率高、成本低、绿色化学的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的克服现有技术的缺陷，取代传统2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的生产工艺，开发异丁醛在温和反应条件下经具有路易斯酸性的无机盐作为催化剂催化直接环化三聚制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷。实现本专利技术目的的技术方案是：一种制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的方法，采用具有路易斯酸性的无机盐作为催化剂，催化异丁醛进行环化三聚，所得粗产品再经溶剂溶解、重结晶、抽滤、真空干燥进行精制，得到2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的精制品，并回收重复利用具有路易斯酸性的无机盐。上述技术方案具有以下操作步骤：第1步异丁醛环化三聚，在反应釜中，加入20重量份的异丁醛和0.1～2重量份的具有路易斯酸性的无机盐，在氮气保护、常压、10～50℃和磁力搅拌条件下，反应20～150min得到粗产品，第2步过滤回收催化剂，将第1步中所述粗产品与溶剂混合，将混合后的混合物加热至40℃，所述粗产品逐渐溶于溶剂中而所述粗产品中的具有路易斯酸性的无机盐析出，过滤，将具有路易斯酸性的无机盐和液体分别回收；第3步重结晶，将过滤所得的液体低温冷却一段时间后析出白色晶体，再经抽滤、真空干燥得到2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的精制品；第4步催化剂重复利用，将第2步过滤得到的催化剂加入异丁醛继续进行第1步反应进行催化循环利用，具有路易斯酸性的无机盐可重复使用3～8次。进一步地，上述技术方案所述具有路易斯酸性的无机盐为氯化锌、氯化铁、氯化铝等中的一种或几种。进一步地，上述技术方案第2步中，选用的溶剂为石油醚、无水乙醇、正庚烷、环己烷、甲苯等中的一种。进一步地，上述技术方案所述溶剂与所述粗产品的重量比为0.2:1～2.0:1。本专利技术所述的反应通式如下：异丁醛环化三聚：采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果：(1)本专利申请采用价廉易得的具有路易斯酸性的无机盐为催化剂催化异丁醛环化三聚制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷，与现有技术相比，采用具有路易斯酸性的无机盐为催化剂价格低廉、来源广泛且可回收利用、反应条件及后处理简单、产率高、无污染、不腐蚀设备等优点，可克服现有技术中存在的缺点。(2)本专利申请不存在未反应异丁醛的回收利用问题，且产物后处理简单，简化了生产工艺的操作过程，降低了生产成本，所得2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷纯度大，收率高。(3)本专利申请的反应在室温下即可进行，且反应速度快，所需时间短。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的实施例中对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。反应釜使用但不仅限于带有温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶。实施例1在带有温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，加入催化剂氯化锌2.0g，在氮气保护、常压、50℃和磁力搅拌条件下，将异丁醛20.0g滴加到三口烧瓶中，反应过程中液相逐渐减少，白色晶体逐渐析出，最终至结晶完全，反应时间40min。反应结束后将上述所得的粗结晶加入8.0g的石油醚加热至40℃，然后过滤回收催化剂，滤液冷却后析出晶体，再经抽滤、水洗、真空干燥得到纯度大于98.0％的精制品。按原料异丁醛计，2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为95.2％。将过滤回收所得的催化剂加入20.0g异丁醛，按上述反应条件进行反应以及后处理，循环得到2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为93.22％。按上述反应条件催化剂重复使用四次，收率仍达80％以上。实施例2除用温度10℃以外，其他条件与实施例1完全相同进行异丁醛环化三聚反应。其结果为：得2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为93.5％，催化剂二次利用2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为91.39％，且催化剂重复使用四次，收率仍达80％以上。实施例3除用催化剂用量为0.1g外，其它条件完全与实施例2相同，进行异丁醛环化三聚反应。其结果为：2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为79.6％，催化剂二次利用2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为64.6％，且催化剂重复使用三次，收率仍达60％以上。实施例4在带有温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，加入催化剂氯化铁1.0g，在氮气保护、常压、10℃和磁力搅拌条件下，将异丁醛20.0g滴加到三口烧瓶中，反应过程中液相逐渐减少，黄色晶体逐渐析出，最终至结晶完全，反应时间40min。将上述所得的粗结晶与石油醚混合，石油醚用量为7.0g，将混合物加热至40℃，晶体逐渐溶于石油醚中而催化剂析出，过滤将催化剂回收重利用。滤液冷却一段时间后析出晶体，再经抽滤、水洗、真空干燥得到纯度大于98.0％的精制品。按原料异丁醛计，2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为88.4％。将过滤回收所得的催化剂加入20.0g异丁醛，按上述反应条件进行反应以及后处理，循环得到2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率为78.22％。按上述反应条件催化剂重复使用四次，收率仍达60％以上。实施例5除用温度25℃以外，其他条件与实施例4完全相同进行异丁醛环化三聚反应。其结果为：得2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备2,4,6‑三异丙基‑1,3,5‑三氧噁烷的方法，其特征在于：采用具有路易斯酸性的无机盐作为催化剂，催化异丁醛进行环化三聚，所得粗产品再经重结晶、抽滤、真空干燥进行精制，得到2,4,6‑三异丙基‑1,3,5‑三氧噁烷的精制品，并回收重复利用具有路易斯酸性的无机盐。

【技术特征摘要】
1.一种制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的方法，其特征在于：采用具有路易斯酸性的无机盐作为催化剂，催化异丁醛进行环化三聚，所得粗产品再经重结晶、抽滤、真空干燥进行精制，得到2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的精制品，并回收重复利用具有路易斯酸性的无机盐。2.根据权利要求1所述的一种制备2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的方法，其特征在于，具有以下操作步骤：第1步异丁醛环化三聚，在反应釜中，加入20重量份的异丁醛和0.1～2重量份的具有路易斯酸性的无机盐，在氮气保护、常压、10～50℃和磁力搅拌条件下，反应20～150min得到粗产品，第2步过滤回收催化剂，将第1步中所述粗产品与溶剂混合，将混合后的混合物加热至40℃，所述粗产品逐渐溶于溶剂中而所述粗产品中的具有路易斯酸性的无机盐析出，过滤，将具有路易斯酸性的无机盐和液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世元，吕志果，宋文国，张润赟，
申请(专利权)人：润泰化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32