δ-戊内酯的制备方法

2024/8/26 10:01:26 作者:小满

δ-戊内酯,又名1,5-戊内酯、delta-戊内酯、四氢-2H-2-吡喃酮、四氢邻吡喃酮、四氢香豆灵;英文名称为Delta-Valerolactone,缩写名称一般为δ-VL或者DVL,分子式为C5H8O2。由于其良好的应用灵活性、较低的生物毒性、较多的衍生化合物、易于聚合和大幅增加涂料等粘性等特征,δ-戊内酯用途广泛于聚酯、聚氨酯、特殊溶剂、涂料等。

delta-戊内酯

CN 101157677公开一种使用1,5-戊二醇生成δ-戊内酯的方法,所述的方法是以磷酸三丁酯作溶剂,将1,5-戊二醇在负载型纳米金催化剂作用下,与高压空气发生氧化反应生成δ-戊内酯。该方法需要使用大量的溶剂,并且由于δ-戊内酯和1,5-戊二醇属于易燃物品,因此容易发生意外的起火等危险,并且计量比会生成水,分离难度增加。

US20110237806公开一种以1,5-戊二醇为原料脱氢生成δ-戊内酯的方法,该方法使用铜基催化剂,在其公开的实施例中,使用的1,5-戊二醇组成为97%,未说明水含量,其δ-戊内酯选择性为96%左右,出口水含量也没有说明。在该发明中,未对粗产品的精制处理为合格的产品、催化剂寿命问题进行过描述。

本发明开发出一种可工业化的生成方法将1,5-戊二醇高收率转化为高品质的δ-戊内酯。主要的创新性改进在于:第一,设计了带有原料干燥的生产流程,第二,发明了专用的高收率和超长使用的周期催化剂。

发明内容:本发明的目的是提供可工业化的一种δ-戊内酯的生产方法,它克服了其它技术的缺点,本发明的目的是这样实现的,它是将1,5-戊二醇高收率转化为高品质的δ-戊内酯。主要的创新性改进在于:第一,设计了带有原料干燥的生产流程,第二,发明了专用的高收率和超长使用的周期催化剂。

本发明的工艺方法是:第一步,将1,5-戊二醇原料进入干燥塔中脱水,保证水含量低于1wt%,优化条件下,低于0.5wt%,进一步优化,低于0.1wt%,更进一步优化情况,低于0.05wt%,即500wppm。发明人经过辛勤的研究,发现这一步对于能否得到高品质的产品至关重要;第二步将干燥后的1,5-戊二醇与氢气混合后进入汽化器中,氢气与1,5-戊二醇的摩尔比为10~5:1;第三步将汽化后的氢气与1,5-戊二醇进入脱氢反应器中,在常压~0.1MPa、230~270℃条件下,在脱氢催化剂的作用下将1,5-戊二醇转化为δ-戊内酯,其中δ-戊内酯收率超过98%,出口粗产品中水含量低于0.5wt%。

所述的脱氢催化剂至少包括:铜15~35wt%、银0.2~2.0wt%、稀土元素1~5wt%、载体20~60wt%。

发明人筛选后发现在铜基催化剂中含有适量的银时,催化剂的活性、选择性和使用寿命得到了极大的提高,特别是使用寿命,可以成倍的延长。

本发明的意义在于:第一,设计了带有原料干燥的生产流程,第二,发明了专用的高收率和超长使用的周期催化剂。

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