本发明属于精细化工领域,具体涉及一种偶姻类化合物的制备方法。
背景技术:
:偶姻缩合反应产物通常是重要的香料及其中间体、农药以及医药中间体,例如广泛应用的香料化合物乙偶姻、丙偶姻、丁偶姻等通常是偶姻缩合反应制备获得的。乙偶姻,又名3-羟基-2-丁酮,结构式无色或淡黄色液体,呈奶油香气。传统制备方法有:①从奶油、可可、草莓等天然物中萃取,但收率极低,且萃取困难;②生物发酵法,利用山梨糖菌作用于2,3-丁二醇或曲霉菌、青霉菌等真菌作用于甘蔗汁获得乙偶姻,但该方法收率低,成本高,规模小;③化学合成法,以2,3-丁二酮为原料还原制备乙偶姻,但收率和产品质量都不甚理想。丙偶姻,又名4-羟基-3-己酮,结构式无色或淡黄色液体。传统制备方法是金属钠与丙酸乙酯进行还原缩合反应而成,但金属钠反应时非常剧烈,非常危险,且收率不到60%。丁偶姻,又名5-羟基-4-辛酮,结构式淡黄色液体。传统制备方法是金属钠与丁酸乙酯进行还原缩合反应而成,但金属钠反应时非常剧烈,非常危险,且收率不到60%。申请号为200910310247.2的中国发明专利,以三聚乙醛为原料,以噻唑盐为催化剂,在自生压力反应釜中以“一锅煮”法催化合成了乙偶姻,但反应环境为碱性,催化剂噻唑盐也不稳定,从而影响乙偶姻的产率。技术实现要素:本发明目的是提供一种偶姻类化合物的制备方法,还提供了一种新催化剂合成偶姻类化合物,得到的产品质量好,副反应少,克服了现有技术中存在的不足。为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种偶姻类化合物的制备方法,该方法的步骤为:步骤1:搅拌条件下,向反应釜中加入重量比为(100~5000):1的醛类和催化剂,反应温度控制为70~120℃,反应压力0.4~0.8MPa,反应时间0.5~5h,得到反应液;步骤2:将步骤1中的反应液进行减压蒸馏,收集馏出温度在80~160℃之间的馏分即为偶姻类化合物。进一步地,所述催化剂为1-正丁基苯并咪唑盐酸盐,其结构式为催化剂的制备步骤为:将重量比为1:(1~5):(2~20)的苯并咪唑、氯丁烷和溶剂置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为80℃,回流时间为5~10h,得到催化剂粗料,再将催化剂粗料经过离心、洗涤、干燥得到催化剂,所述的反应方程式为:进一步地,所述偶姻类化合物为乙偶姻、丙偶姻或丁偶姻。进一步地,所述醛类为乙醛、丙醛或丁醛。进一步地,所述溶剂为乙腈。进一步地,所述步骤1中的醛类和催化剂的重量比为(100~200):1。本发明的有益效果在于:本发明以1-正丁基苯并咪唑盐酸盐为催化剂,不易受潮,化学性质相对稳定,在反应过程中不易中毒;本发明相对以噻唑盐为催化剂的合成反应,反应环境简单,副反应少,反应过程平缓,反应条件容易控制,提高了合成反应的安全性;采用该催化剂对原料的选择性好,可制备多种偶姻类化合物时,所得产品质量好,杂质少。附图说明图1为本发明乙偶姻的气相色谱图。图2为本发明丙偶姻的气相色谱图。图3为本发明丁偶姻的气相色谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明:实施例1一种偶姻类化合物的制备方法,步骤为:步骤1:搅拌条件下,向反应釜中加入重量比为(100~200):1的醛类和催化剂,醛类为乙醛、丙醛或丁醛,反应温度控制为70~120℃,反应压力0.4~0.8MPa,反应时间0.5~5h,得到反应液;步骤2:将步骤1中的反应液进行减压蒸馏,收集馏出温度在80~160℃之间的馏分即为偶姻类化合物,偶姻类化合物为乙偶姻、丙偶姻或丁偶姻。上述催化剂为1-正丁基苯并咪唑盐酸盐,其结构式为催化剂的制备步骤为:将重量比为1:(1~5):(2~20)的苯并咪唑、氯丁烷和乙腈置于三口烧瓶中,加热至回流,回流温度为80℃,回流时间为5~10h,得到催化剂粗料,再将催化剂粗料经过离心、洗涤、干燥得到催化剂,所述的反应方程式为:实施例2(1)催化剂的制备取36g的苯并咪唑、108g的氯丁烷和360g的乙腈置于三口烧瓶中,苯并咪唑、氯丁烷和乙腈的重量比为1:3:10,加热至回流,回流温度为100℃,回流10h,得到催化剂粗料,再将催化剂粗料经过离心、洗涤、干燥得到143g的1-正丁基苯并咪唑盐酸盐,其核磁共振氢谱图为:1HNMR(CDCl3):0.90(t,J=7.4Hz,3H),1.31(m,2H),1.74(m,2H),4.04(t,J=7.5Hz,2H),7.22(m,2H),7.59(m,2H),8.26(s,1H)。制备催化剂的反应方程式为:(2)乙偶姻的制备在搅拌条件下,向反应釜中加入500g的乙醛和2.5g的1-正丁基苯并咪唑盐酸盐,乙醛和1-正丁基苯并咪唑盐酸盐的重量比为200:1,反应温度控制为80℃,反应压力0.6MPa,反应时间1h,得到反应液共492g;将反应液进行减压蒸馏,收集馏出温度在80~120℃之间的馏分得到乙偶姻442g。经气相色谱分析,如图1和表1所示,乙偶姻含量为99.77%,乙偶姻的收率为88.2%。表1乙偶姻色谱图面积百分比报告信号保留时间[min]类型峰宽[min]面积[pA*s]面积%11.839PB0.0288.880300.0293612.437PB0.02421.298290.0704112.793PB0.0734.098240.0135514.421PV0.25530178.7450299.7708214.608VB0.10619.218510.0635418.825VB0.0342.851260.00943115.614BV0.0522.222070.00735115.782VV0.0995.525940.01827115.997VB0.1205.227760.01728实施例3(1)催化剂的制备取36g的苯并咪唑、108g的氯丁烷和360g的乙腈置于三口烧瓶中,苯并咪唑、氯丁烷和乙腈的重量比为1:3:10,加热至回流,回流温度为100℃,回流10h,得到催化剂粗料,再将催化剂粗料经过离心、洗涤、干燥得到143g的1-正丁基苯并咪唑盐酸盐,其核磁共振氢谱图为:1HNMR(CDCl3):0.90(t,J=7.4Hz,3H),1.31(m,2H),1.74(m,2H),4.04(t,J=7.5Hz,2H),7.22(m,2H),7.59(m,2H),8.26(s,1H)。制备催化剂的反应方程式为:(2)丙偶姻的制备在搅拌条件下,向反应釜中加入500g的丙醛和3.5g的N-丁基苯并咪唑盐酸盐,丙醛和1-正丁基苯并咪唑盐酸盐的重量比为143:1,反应温度控制为100℃,反应压力0.6MPa,反应时间1.5h,得到反应液共495g;将反应液进行减压蒸馏,收集馏出温度在100~140℃之间的馏分得到丙偶姻436g。经气相色谱分析,如图2和表2所示,丙偶姻含量为99.47%,丙偶姻的收率为86.47%。表2丙偶姻色谱图面积百分比报告实施例4(1)催化剂的制备取36g的苯并咪唑、108g的氯丁烷和360g的乙腈置于三口烧瓶中,苯并咪唑、氯丁烷和乙腈的重量比为1:3:10,加热至回流,回流温度为100℃,回流10h,得到催化剂粗料,再将催化剂粗料经过离心、洗涤、干燥得到143g的1-正丁基苯并咪唑盐酸盐,其核磁共振氢谱图为:1HNMR(CDCl3):0.90(t,J=7.4Hz,3H),1.31(m,2H),1.74(m,2H),4.04(t,J=7.5Hz,2H),7.22(m,2H),7.59(m,2H),8.26(s,1H)。制备催化剂的反应方程式为:(2)丁偶姻的制备在搅拌条件下,向反应釜中加入500g的丁醛和5g的N-丁基苯并咪唑盐酸盐,丁醛和1-正丁基苯并咪唑盐酸盐的重量比为100:1,反应温度控制为110℃,反应压力0.6MPa,反应时间2h,得到反应液共496g;将反应液进行蒸馏,收集馏出温度在120~160℃之间的馏分得到丁偶姻430g。经气相色谱分析,如图3和表3所示,丁偶姻含量为99.44%,丁偶姻的收率为85.52%。表3丁偶姻色谱图面积百分比报告当前第1页1 2 3