一种乙偶姻二聚体的制备方法与流程

本发明涉及有机化合物分离提纯，具体涉及乙偶姻二聚体的结晶制备领域。

背景技术：

1、乙偶姻，化学名称为3-羟基-2-丁酮，是一种应用广泛的ɑ-羟基酮类精细化学品，凭借独特的奶香、奶油香气，被大量应用于食品香精、烟草、日用化妆品领域，同时也是合成医药中间体、树脂及功能高分子材料的重要原料。乙偶姻单体化学性质活泼，在低温、浓缩、常温储存等工况下易发生分子间聚合反应，生成乙偶姻二聚体；而乙偶姻二聚体受热又可逆向解聚为单体，基于该理化特性，降温结晶成为工业上分离、提纯乙偶姻二聚体的主流技术手段。

2、目前现有乙偶姻二聚体结晶主要利用乙偶姻自转化结晶工艺。例如，公开号为cn111317086a的专利文献公开了一种乙偶姻的保藏方法，将乙偶姻单体进行结晶处理，分离掉母液后经烘干后获得固体形式存在的乙偶姻二聚体进行包藏，所述母液可以继续进行结晶处理；优先将乙偶姻单体置于2~10℃下结晶1~24小时，分离掉母液，再于45~55℃下烘干，得到以固体形式存在的乙偶姻二聚体，密封置于10~15℃条件下保藏。

3、现有乙偶姻二聚体制备工艺普遍存在多项技术瓶颈，严重制约生产效率与产品品质：第一，传统工艺未使用专用结晶助剂，完全依靠体系自然过饱和度实现自发成核，晶体成核速率慢、生长周期长，整体结晶耗时久，设备有效利用率低，产能受限；第二，自然成核过程可控性差，晶体析出不充分，目标产物结晶收率偏低，原料损耗量大，生产成本居高不下；第三，现有工艺未对化料温度、物料预处理、降温速率、搅拌参数、养晶时间等关键工艺条件进行系统性限定，生产高度依赖操作人员经验，不同批次产品收率、晶体粒度、晶形形貌波动较大，晶粒大小不均、晶体团聚结块等问题频发，增加后续过滤、干燥等后处理工序难度；第四，针对乙偶姻二聚体固体原料的熔融结晶体系，单纯依靠降温无法实现有效自发成核，即便外加晶种诱导，仍存在晶浆体系稳定性差、固含量提升缓慢等问题。

4、现阶段行业内缺乏一套可同时解决结晶周期长、收率低、工艺稳定性差、熔融体系成核困难的一体化技术方案。因此，研发一种工艺参数精准可控、结晶效率高、产品收率高、适配不同原料形态的乙偶姻二聚体结晶制备方法，具有重要的工程应用价值与市场意义。

技术实现思路

1、针对现有乙偶姻二聚体的制备方法存在效率低、收率不理想、晶体易团聚、细晶占比高、批次质量不稳定等问题，本发明目的在于提供一种乙偶姻二聚体的高效结晶制备方法，旨在同步提升结晶效率、产品收率、晶体形貌。

2、一种乙偶姻二聚体的制备方法，获得包含乙偶姻单体和助剂的均相混合溶液，随后降温进行析晶处理，分离得到乙偶姻二聚体；

3、助剂包含第一助剂，其中，第一助剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的至少一种。

4、本发明创新地利用所述助剂辅助乙偶姻单体缩合结晶制备乙偶姻二聚体，如此能够有效改善乙偶姻二聚体的反应效率、转化率以及选择性，此外，还有助于降低副反应，改善乙偶姻二聚体的质量。

5、本发明中，助剂中还包含第二助剂，第二助剂包括c2~c6的有机酸及其钠盐、钾盐中的至少一种，优选为草酸钠、草酸钾、丁二酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种。

6、本发明中，采用第一助剂和第二助剂的二元助剂，能够进一步协同强化乙偶姻二聚体结晶效果。

7、优选地，助剂中，第一助剂和第二助剂的重量比为10:1~5:1；进一步可以为6~7:1。

8、本发明优选的方案：助剂中，还包含第三助剂，其中，第三助剂包括c3~c8的多元醇，优选为山梨醇、木糖醇、甘油中的至少一种。

9、本发明研究，优选的三元助剂，能够进一步强化乙偶姻二聚体的结晶效率和制备效果。

10、本发明中，第三助剂为乙偶姻单体重量的0.005%~0.05%，优选为0.01~0.03%。

11、本发明中，乙偶姻单体和助剂的重量比为100：0.1~0.5，进一步可以为100:0.15~0.35。

12、优选地：均相混合溶液由乙偶姻单体和助剂组成。本发明的结晶，可以无需额外增加溶剂。

13、所述的均相混合溶液的温度控制在50~70℃；

14、优选地，制备均相混合溶液步骤为：将乙偶姻单体预热至50~70℃形成澄清熔融液，再加入经球磨粉碎至200目的助剂，持续搅拌至完全溶解。

15、降温的速度为0.05℃/min~0.5℃/min。

16、降温过程中，预先采用0.15~0.25℃/min（进一步可以为0.18~0.22℃/min）的速率降温至15~25℃，随后以0.08~0.12℃/min的速率降温至析晶温度。本发明中，采用所述的梯度降温速率控制，能够进一步协同，强化乙偶姻二聚体结晶效率和结晶产物质量。

17、降温过程伴随搅拌，其中，搅拌的转速为100r/min~300r/min，进一步可以为100~150r/min。

18、析晶处理的温度为-10~5℃；优选为-2℃~2℃；

19、析晶过程伴随搅拌，其中，搅拌的转速为100r/min~300r/min，进一步可以为100~150r/min；

20、析晶（也称为养晶）处理的时间为1h~2h。

21、本发明制备的总时间（包括降温时间以及养晶时间）为5~9h，进一步可以为6~8h。

22、本发明所述的结晶时间可显著缩短。不仅如此，还能够获得更高的二聚体收率与纯度。

23、本发明方法可以获得具有核实大尺寸的高质量的乙偶姻二聚体结晶，例如，乙偶姻二聚体结晶的平均尺寸在200μm以上，例如为200~600μm，进一步在300~500μm，且粒径＜100μm的细晶占比在20%以下，进一步在15%以下。

24、有益效果

25、1、显著缩短结晶周期，生产效率大幅提升

26、本发明助剂大幅加快晶体成核与生长速率，配合分段梯度降温缩短冷却时长，结晶周期稳定控制在12h以内，提升结晶设备周转效率与整体产能。

27、2、工艺标准化程度高，产品批次稳定性优异

28、本发明摒弃经验化操作，批次收率、粒度、晶形差异极小。

29、3、改善晶体形貌，降低后处理难度

30、本发明产物的晶粒规整、粒度分布窄，细晶占比大幅下降，无团聚结块。

31、4、三元复合助剂协同增效，取得预料不到的技术效果

32、本发明采用所述的复合助剂，特别是三元复合助剂联用后收率、晶形指标同步优化，协同增益效果远超单一助剂，具备突出创造性。

33、5、分段梯度降温兼顾生产效率与优质晶形

34、传统匀速降温工艺要么全程低速导致结晶周期大幅拉长，要么全程高速产生大量细晶；本发明以15~25℃如20℃为界，高温段快冷、临界段慢冷，在不延长总工时的前提下精准调控成核速率，粒度分布进一步优化。

1.一种乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：获得包含乙偶姻单体和助剂的均相混合溶液，随后降温进行析晶处理，分离得到乙偶姻二聚体；

2.如权利要求1所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：助剂中还包含第二助剂，第二助剂包括c2~c6的有机酸及其钠盐、钾盐中的至少一种，优选为草酸钠、草酸钾、丁二酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种。

3.如权利要求2所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：助剂中，第一助剂和第二助剂的重量比为10:1~5:1。

4.如权利要求1~3任一项所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：助剂中，还包含第三助剂，其中，第三助剂包括c3~c8的多元醇，优选为山梨醇、木糖醇、甘油中的至少一种。

5.如权利要求4所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：第三助剂为乙偶姻单体重量的0.005%~0.05%。

6.如权利要求1~5任一项所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：乙偶姻单体和助剂的重量比为100：0.1~0.5；

7.如权利要求1所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：所述的均相混合溶液的温度控制在50~70℃；

8.如权利要求1所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于：降温的速度为0.05℃/min~0.5℃/min。

9.如权利要求1所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于，降温过程中，预先采用0.15~0.25℃/min的速率降温至15~25℃，随后以0.08~0.12℃/min的速率降温至析晶温度；

10.如权利要求1所述的乙偶姻二聚体的制备方法，其特征在于，析晶处理的温度为-10~5℃；优选为-2℃~2℃；