专利名称：一种固体碱催化制备溴硝醇的方法
技术领域：
本发明属于有机合成领域，具体地涉及一种固体碱催化制备溴硝醇的方法。
背景技术：
溴硝醇化学名为2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇，英文名为2-biOmo-2-nitiO-l，3_propanediol,国外商品名为Bronopol。它是一种广谱、高效、低毒性杀菌防腐剂,在较宽的PH范围内发挥抗菌活性，对酵母菌、霉菌有较好的抑制作用，特别对抗性强的革兰氏阳性菌、阴性菌抑制效果突出。同时对人体皮肤无刺激、无过敏反应，是美国FDA批准使用的化妆品防腐剂之一。它用作棉花种子处理剂可防治因甘蓝黑腐病黄杆菌所引起的棉花黑臂病或细菌性雕枯病。随着应用领域的不断扩大，已经在造纸工业、水处理、涂料、洗涤剂、鞋油、油田等行业中广泛地用作杀菌、防霉和灭藻剂。鉴于溴硝醇较大的市场需求量，国内外对溴硝醇合成方法的研究十分活跃,并试图探索出较好的工业化生产路线。目前溴硝醇合成工艺主要有两种。方法一，硝基甲烷与甲醛反应生成2-硝基-1，3-丙二醇，2-硝基-1，3-丙二醇继续和氢氧化钠(或其他碱)反应得到2-硝基-1，3-丙二醇钠盐中间体，该中间体和溴素反应得到溴硝醇(参见反应路线I)。采用该合成方法的专利有美国专利US6867336，中国专利CN1538949 和 CN200610130161,日本专利 JP57002242 和 JP6001756。反应路线I :
权利要求
1.ー种固体碱催化制备溴硝醇的方法，其步骤是在反应瓶中加入硝基甲烷、甲醛溶液、固体碱催化剂，在10 25°C条件下搅拌反应2 5小时；滴加液溴，反应温度控制在0 15°C,保持溶液呈液溴颜色，反应2 3小时后,加入亚硫酸氢钠消除过量的液溴,过滤固体碱催化剂，并用こ醇洗涤催化剂，滤液用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去こ醇和过量的甲醛，将析出晶体进行过滤干燥，即得到溴硝醇，其反应方程式如下
2.按照权利要求I所述的方法，其特征在于固体碱催化剂为负载型无机固体碱，其制备方法为使用比表面积为IOOOmVg以上的活性炭为载体，金属盐作为前驱体，将相应的金属盐溶于水中，加入等体积的活性炭载体，搅拌浸溃3 5小吋，100 120°C烘干，放入马弗炉中，充氮气保护，以10°C /min的速率升温至500°C，焙烧2 3小时，得到固体碱催化齐U，冷却干燥备用。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于金属盐是Li2CO3,LiF, LiNO3, Na2CO3, CsNO3,CsF，Ca (NO3)，KNO3, Mg (NO3)2, Sr (NO3) 2 中的ー种。
4.按照权利要求I所述的方法，其特征在于硝基甲烷和甲醛的摩尔比为I:I. 2 I. 4。
5.按照权利要求I所述的方法，其特征在于硝基甲烷和固体碱催化剂的摩尔比为1:0. 5 0. 7。
6.按照权利要求I所述的方法，其特征在于用于制备溴硝醇过滤回收得到的固体碱催化剂用こ醇浸泡，再用去离子水洗涤，抽滤，放入马弗炉中，充氮气保护，500°C焙烧2 3小时，得到再生固体碱催化剂，可重复用于溴硝醇的制备。
全文摘要
本发明属于有机合成领域，公开了一种固体碱催化制备溴硝醇的方法，采用硝基甲烷、甲醛溶液和液溴为原料，活性炭负载金属盐的固体碱为催化剂，经加成和溴化反应合成溴硝醇的方法。与传统强碱催化合成溴硝醇的方法相比较，该合成方法具有反应条件温和，不产生无机盐和后处理方便的优点。收率达95.0%以上(以硝基甲烷计)，产品纯度达到99.5%以上。固体碱催化剂具有容易从产物中分离、容易再生、套用次数多和对设备腐蚀性小的优点。
文档编号B01J27/12GK102627566SQ20121007572
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者李付刚, 王世伟, 米超杰, 鄢冬茂 申请人:山东润鑫精细化工有限公司