一种利用醋酐进行乙酰化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种利用醋酐进行乙酰化反应的方法,属于有机合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 现有技术中,醇与醋酐进行乙酰化反应时通常加入酸性或碱性催化剂,酸性催化 剂常用磷酸、磷酸复合体催化剂、对甲苯磺酸和酸性阳离子交换树脂等,由于一些醇(尤其 是烯丙醇和炔丙醇)在质子酸存在下不稳定,较易发生异构化、环化和消除反应,产生大量 副产物,导致醇的收率较低,而且反应完后需要大量水洗,产生大量废(酸)水,增加环保成 本。碱性催化剂常用乙酸钠和碳酸钾等,由于羟基(包括烯丙位羟基)对碱性催化剂不大敏 感,所以碱性催化剂存在下酯化反应出现的副产物较少,不过也存在很多问题,如后处理中 和时会消耗大量碱,回收乙酸盐不经济,直排乙酸盐又会污染环境。还有一些资料介绍用 DCC和DMP进行酯化反应,收率相对较高,但是这种碱性催化剂溶解于反应液中,与产物难 于分离回收,影响产品质量,增加分离成本。
【发明内容】
[0003] 本发明为解决以上技术问题,提供一种利用醋酐进行乙酰化反应的方法,以实现 以下发明目的: (1)本发明方法,不需要添加催化剂,减少洗涤、脱水等后处理操作。
[0004] (2)本发明方法,选择性高,收率高、原料转化率高。
[0005] (3)本发明方法,无废(酸)水生成,环保。
[0006] (4)本发明方法,无异构化、环化和消除等副反应,副产物少。
[0007] 为解决以上技术问题,本发明采用如下技术方案: 一种利用醋酐进行乙酰化反应的方法,其特征在于:包括加料、乙酰化反应。
[0008] 以下是对上述技术方案的进一步反应: 所述加料,原料投料摩尔比为醇:醋酐=1: (1-10)。
[0009] 所述乙酰化反应,反应温度为20_200°C;反应压力为-0?lMPa~lMPa,反应时间为 10min-8h〇
[0010] 所述乙酰化反应,所述反应温度优选为30-180°C;反应压力优选 为-0. 05MPa~0.IMPa;反应时间优选为l-4h。
[0011] 所述原料投料摩尔比,优选为:醇:醋酐=1 :(1. 5 - 5)。
[0012] 所述反应温度,优选为,50-150°C。
[0013] 所述乙酰化反应,反应终点为锁掉醋酸醋酐后,醇的气相含量剩余0-50%。
[0014] 所述乙酰化反应,反应终点为锁掉醋酸醋酐后,醇的气相含量剩余0-20%。
[0015] 所述乙酰化反应,原料混合方式优选为,醇采用滴加方式与醋酐进行乙酰化反应。
[0016] 所述乙酰化反应,与醋酐进行乙酰化反应的醇可以是萜烯醇、无环脂族醇、脂环 醇、芳香族醇中的一种。
[0017] 所述乙酰化反应,与醋酐进行乙酰化反应的醇是异戊烯醇、香叶醇、橙花醇、去氢 芳樟醇、1-辛烯-3-醇、3-辛烯-2-醇、2-己烯醇、2,4-己二烯醇、檀香醇、桂醇、香芹醇、别 罗勒烯醇、糠醇、紫苏醇、橙花叔醇、金合欢醇、异植物醇中的一种。
[0018] 所述乙酰化反应,可以反应完后再逐一精馏分离各组分,也可以反应的同时采出 醋酸,这样更利于反应向产品方向进行。
[0019] 所述乙酰化反应可以在溶剂存在下进行,也可以在溶剂不存在下进行。从生产性 和经济性的观点出发,不使用溶剂的情况较为有利。
[0020] 作为溶剂,没有特别限制,可以是惰性的有机溶剂; 所述惰性的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、叔丁基苯、二氯甲烷、氯仿、四 氯化碳、正己烷、正辛烷、石油醚、环己烷、乙腈、DMF、DMSO中的一种或几种。
[0021] 所述方法在不加任何催化剂的情况下进行乙酰化反应。
[0022] 与现有技术相比,本发明的有益效果为: (1)本发明方法,不需要添加催化剂,减少洗涤、脱水等后处理操作。
[0023] (2)本发明方法,原料醇的选择性高,原料醇的转化率高,产物收率高,醇选择性 91.41-96.96%,醇的总转化率为99.00-99.50%,产物收率为90.50-96.48%。精馏回收的醋 酐和醇套用下一批反应,套用3批后得醇选择性89.69-97.00%,醇的转化率为99.00%,产物 收率为88.79-96.03%。
[0024] (3)本发明方法,得到的醋酐可套用于乙酰化反应,无废(酸)水生成,环保,得到 99.00%左右的醋酸,可外卖。
[0025] (4)本发明方法,无异构化、环化和消除等副反应,副产物少。
【具体实施方式】
[0026] 以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用 于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。在实施例中产物收率的定义为:
收率1=所得产品实际质量/所投原料理论上能够得到的产品的质量 收率2=所得产品实际质量/消耗掉的原料理论上能够得到的产品的质量 注:1、原料剩余0.50%以下时按收率i计算 2、 原料剩余0.50%以上时按收率2计算 3、 因原料和精馏所得成品主含量均在98.50%左右,所以计算收率时未按含量进行 折算。
[0027] 实施例1一种利用醋酐进行乙酰化反应的方法 包括以下步骤: (1)加料 在置于加热油浴上的500ml三口烧瓶中,分别加入103. 2g异戊烯醇,183. 6g醋酐,不加 任何催化剂。
[0028] (2)乙酰化反应 加冷凝回流管,搅拌升温,控制温度在60°C反应2h,反应至异戊烯醇剩余0. 5%(锁掉醋 酸醋酐后异戊烯醇的气相含量)以下,反应结束。
[0029] 反应结束后降温,减压精馏回收醋酸、醋酐,分离出的醋酸和醋酐可进一步精馏, 得到99%左右的醋酸,可外卖,得到的醋酐可套用于乙酰化反应,无废(酸)水生成。最后得 到乙酸异戊烯酯148. 2g,异戊烯醇选择性96. 96%,转化率99. 50%,收率96. 48%。
[0030] 实施例2-种利用醋酐进行乙酰化反应的方法 包括以下步骤: (1)加料 在装有搅拌器、精馏塔、恒压滴液漏斗、温度计的500ml四口瓶中,先分别加入26.Og别 罗勒烯醇,153.Og醋酐,46.Og甲苯。
[0031] (2)乙酰化反应 用水环栗拉真空至真空度约-0. 〇4MPa,搅拌升温至约IKTC,开始均匀滴加51.Og别 罗勒烯醇和138.Og甲苯混合物,同时调整回流比从精馏塔顶平稳蒸出乙酸和甲苯的共沸 物,滴加完毕,保温反应同时塔顶溜出,至别罗勒烯醇剩余10%左右时停止反应,反应时间 约4h。
[0032] 精馏分离各组分,分离出的醋酸含量在99. 00%左右,可外卖,无废(酸)水生成,醋 酐和别罗勒烯醇套用下一批反应,套用3批后得乙酸别罗勒烯酯收率96. 03%,别罗勒烯醇 单程转化率90. 00%,选择性97. 00%。
[0033] 实施例3-种利用醋酐进行乙酰化反应的方法 包括以下步骤: (1)加料 在500ml高压釜中,分别加入88. 8g橙花叔醇,204.Og醋酐。
[0034] (2)乙酰化反应 氮气置换5次,升温至180°C,补氮压至0. 2MPa,反应6h,降温,减压精馏得到乙酸橙花 叔酯101. 2g,橙花叔醇选择性96. 80%,转化率99. 00%,收率95. 83%。
[0035] 实施例4一种利用醋酐进行乙酰化反应的方法 包括以下步骤: (1)加料 采用实施例1的加料方法。
[0036] (2)乙酰化反应 加冷凝回流管,搅拌升温,控制温度在100°C反应lh,反应至异戊烯醇剩余0. 5%以下, 降温,减压精馏回收醋酸、醋酐,分离出的醋酸和醋酐可进一步精馏,得到99. 00%左右的醋 酸,可外卖,得到的醋酐可套用于乙酰化反应,无废(酸)水生成。最后得到乙酸异戊烯酯 139. 0g,异戊烯醇选择性91. 41%,转化率99. 00%,收率90. 50%。
[0037] 实施例5-种利用醋酐进行乙酰化反应的方法 包括以下步骤: (1)加料 在置于加热油浴上的500ml三口烧瓶中,分别加入103. 2g异戊烯醇,153. Og醋酐,不加 任何催化剂。
[0038] (2)乙酰化反应 加冷凝回流管