一种3-甲基-1，3-丁二醇的制备方法是将3-甲基-3-丁烯-1-醇、水和非均相酸催化剂放入密封的反应器中反应，然后将产物蒸馏分离得到3-甲基-1，3-丁二醇；其中反应温度在50-200℃之间，反应的压力在0.1-2MPa之间，反应时间在1-6h，反应原料3-甲基-3-丁烯-1-醇和水的摩尔比在0.01-1，催化剂的量占总反应液体质量的0.1-5％。本发明专利技术具有反应对设备无腐蚀，工艺简单，易操作和3-甲基-1，3-丁二醇的纯度高的优点。
【技术实现步骤摘要】
,3-丁二醇的制备方法
本专利技术属于，3-丁二醇的制备方法。
技术介绍
3-甲基-1，3-丁二醇是重要的精细化工原料，主要用作洗头液、香皂、洗涤剂、打印机油墨的溶剂，以及药品的添加剂。目前，3-甲基-1，3-丁二醇的制备方法有两种(1)4， 4-二甲基-1，3-二噁烷在均相酸催化下水解制备3-甲基-1，3-丁二醇；( 3-甲基3-丁烯-1-醇在均相酸催化下水合制备3-甲基-1，3-丁二醇。方法(1)中的原料4，4_ 二甲基-1，3-二噁烷由于其强刺激性以及甲醛作为副产物而环境造成污染。方法( 采用3-甲基-3- 丁烯-1-醇和水为原料是一种环境友好、选择性高和无副产物的原子经济的合成路线，因而具备巨大的工业应用潜力。DE2029560公开了由3-甲基_3_ 丁烯醇在硫酸稀溶液中水合制备3_甲基_1， 3-丁二醇并以戊烷和环己烷萃取纯化3-甲基-1，3-丁二醇。稀硫酸为催化剂存在对设备的腐蚀，相应的对设备的材质提出更高得要求。此外，在产品分离过程中，会用到大量的碱来中和硫酸或使用大量有机溶剂来萃取产物，使得操作工艺更复杂，以及给污染环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单，绿色无环境污染的3-甲基-1，3-丁二醇的制备方法。本专利技术的合成方法是将3-甲基-3- 丁烯-1-醇、水和非均相酸催化剂放入密封的反应器中反应，然后将产物蒸馏分离得到3-甲基-1，3-丁二醇；其中反应温度在 50-200°C之间，反应的压力在0. l_2Mpa之间，反应时间在l_6h，反应原料3-甲基_3_ 丁烯-1-醇和水的摩尔比在0. 01-1，催化剂的量占总反应液体质量的0. 1-5%。如上所述的非均相酸催化剂包括单一氧化物、复合氧化物类、杂多酸类、沸石分子筛类或阳离子交换树脂类。单一氧化物类如 ZnO> A1203、CeO2> ThO2> Ti02、ZrO2> SnO2> PbO2> As2O3> Bi203> Sb203> V205、Cr203、MoO3、WO3 ；复合氧化物如Si02-Al203、SiO2-TiO2, SiO2-SnO2, SiO2-ZrO2, SiO2-ZnO, SiO2-La2O3^ SiO2-MoO3^ SiO2-W03> Al2O3-ZnO^ Al2O3-B2O3^ Al2O3-TiO2、Al203-&02、Al2O3-MoO3^ Al2O3-Fe2O3^ TiO2-ZnO^ TiO2-ZrO2^ TiO2-SnO2^ TiO2-MoO3^ Ti02_W03、 TiO2-Fe2O3^ ZrO2-MoO3^ ZrO2-WO3^ ZrO2-Fe2O3^ ZrO2-Fe3O4^ ZnO-Fe2O3^ ZnO-Fe3O4^ MoO3-CoO-AI2O3 等；杂多酸类如H3PW1204。/C、H3PW1204。/Si02、H3PW12040/Zr02, H3PW1204。/Sn02、H3Pff12O40/ MCM-41、H3PW12040/Si-SBA-15、H4SiW12040/C、H4SiW12040/Si02、H4Siff12040/Zr02, H4Siff12O40/ SnO2, H4Siff12040/MCM-4U H4SiW12040/Si-SBA_15、H3PMo12040/C、H3PMo12040/Si02、H3PMo12O40/ ZrO2, H3PMo12040/Sn02、H3PMo12 040/MCM_41、H3PMo12040/Si-SBA_15、H4SiMo12040/C、H4SiMo12O40/ SiO2, H4SiMo12040/Zr02, H4SiMo12040/Sn02, H4SiMo12040/MCM-4U H4SiMo12040/Si-SBA-15,Cs2.5H0.5PW1204。、Cs2. 5Ho. 5PMo1204。、Cs2. 5H0.5Pff12 040/Si02 等；沸石分子筛类如HZSM-5、HZSM-IU HY、HX、H-β、L型沸石、蒙脱土、丝光沸石、 SAP0-34 等；阳离子交换树脂类如Amberlyst 15、NKC-9或Nifon-H等。本专利技术的反应产物的检测需气相色谱分析。色谱条件色谱柱为聚乙二醇固定相的毛细管柱，检测器为氢火焰检测器或者热导检测器；汽化室温度220-300°C ；柱温 120j60°C。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1、反应对设备无腐蚀。克服均相催化剂如硫酸制备3-甲基-1，3-丁二醇中，均相酸对设备材质的高要求，以及反应结束后需要中和酸和纯化3-甲基-1，3- 丁二醇的缺陷， 提供一条3-甲基-1，3-丁二醇绿色环保的制备方法。2、工艺简单，易操作。3、无污染产出。4、3_甲基-1，3-丁二醇的纯度高。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作更进一步的说明。实施例1将97wt.甲基-3-丁烯-1-醇 86g、二次去离子水 180g，2. 7g Al2O3 (Cat. wt. % =1%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度180°C和压力1.4ΜΙ^下反应池后，将产物蒸馏，得到3-甲基-1，3-丁二醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例2将97wt. %的 3-甲基-3- 丁烯醇 86g、二次去离子水 18g，0. 52g SnO2 (Cat. wt. % = 0. 5%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度200°C和压力2. OMI^a下反应Ih后， 将产物蒸馏，得到3-甲基-1，3-丁二醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例3将97wt. %的3_ 甲基-3-丁烯-1-醇 8. 6g、二次去离子水 180g，0. 19g MoO3 (Cat. wt. % = 0. 1%)加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度150°C和压力0· 9ΜΙ^下反应汕后， 将产物蒸馏，得到3-甲基-1，3-丁二醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例4将97wt. %的3-甲基-3- 丁烯醇43g、二次去离子水Mg， 0. 97gSi02-Al203 (Cat.wt. %= 1.0% )加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度120°C和压力0. 下反应1 后，将产物蒸馏，得到3-甲基-1，3-丁二醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例5将97wt.%的3_ 甲基-3-丁烯-1-醇 43g、二次去离子水 36g，3. 95g SiO2-WO3 (Cat. wt. %= 5% )加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度140°C和压力0. 4MPa下反应釙后， 将产物蒸馏，得到3-甲基-1，3- 丁二醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例6将97wt. %的3-甲基-3- 丁烯醇8. 6g、二次去离子水180g， 0. 95gZr02-Mo03(Cat.wt. %= 0.5% )加入到间歇反应釜内，强力搅拌，在温度50°C和压力0.IMI^a下反应IOh后，将产物蒸馏，得到3-甲基_1，3_ 丁二醇。气相色谱分析结果列于表1。实施例7将97wt. %的3-甲基-3- 丁烯醇21. 5g、二次去离子水180g， 1. 6 IgMoO3-CoO-Al2O3 (Cat. wt. %=本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种３－甲基－１，３－丁二醇的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将３－甲基－３－丁烯－１－醇、水和非均相酸催化剂放入密封的反应器中反应，然后将产物蒸馏分离得到３－甲基－１，３－丁二醇；其中反应温度在５０－２００℃之间，反应的压力在０．１－２Ｍｐａ之间，反应时间在１－６ｈ，反应原料３－甲基－３－丁烯－１－醇和水的摩尔比在０．０１－１，催化剂的量占总反应液体质量的０．１－５％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，刘季铨，肖福魁，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14
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