醇铝的制造方法

专利名称：：醇铝的制造方法
技术领域：
：本发明关于一种有机醇铝的生产方法，由金属铝和过量的醇在触媒剂存在下进行反应。醇铝又称烷氧基铝，其中由1-4个碳原子构成的醇铝称低碳醇铝，4个以上碳原子构成的称为高碳醇铝，分子成为Al(OR)3，醇铝的用途主要用作脱水剂、催化剂、防水剂的原料，也可用于制药工业，而将醇铝特别是低碳醇铝进一步水解制备高纯超细氧化铝是目前认为较为可行的方案，这也进一步拓宽了醇铝的应用领域，关于醇铝的制造文献报导很少，已知上海马陆化工厂生产工业级异丙醇铝系采用铝丝或铝箔与过量的无水异丙醇在氯化铝触媒剂存在下加热回流反应，待铝全部溶解后先减压蒸馏除去醇再真空蒸馏得到醇铝，类似方法在国内外文献中曾有报导，例如CN85100218、WildsA、L、orgReactior21178(1944)及GCWhitaker，AdvChemSer23、184(1959)的文献中均涉及到了异丙醇铝的乙醇铝、甲醇铝制备方法，除了甲醇铝反应不是金属盐作为触媒剂以外，醇与铝的反应均需采用触媒剂，而触媒剂种类仅仅局限于氯化汞或氯化铝这两种。实验表明，采用上述触媒剂反应时间较长，用量较大，而且触媒剂容易残留在蒸馏管壁而污染产品，降低产品质量，情况严重时还需清理或更换蒸馏管壁而影响了工艺流程操作。本发明的目的是要克服上述现有技术存在的不足而提供一种用于醇铝生产方法中新的触媒剂以提高醇铝生产效率并进一步制备高纯度的醇铝用作制备高纯超微细氧化铝的原料。本发明的特点是采用碘化物作为触媒剂，金属铝和过量的醇在通常为微量的触媒剂碘化物存在下加热溶解进行反应，然后先分馏出过剩的醇后再蒸馏得醇铝产品，得到的醇铝杂质含量很低，反应得到的优质产品得率很高，完成反应时间较原来采用氯化铝或氯化汞触媒剂所需时间缩短1-3倍，用量也较之减少2-5倍，且在分馏过程中几乎不出现白色固体(主要是触媒剂影响)粘管现象，本发明制品均符合表1、2所列的技术指标要求，表3给出的对比数据系采用相同的反应物料在不同触媒剂存在下得到的对比技术参数。在本发明中，低碳醇与金属铝的反应中采用碘化物触媒剂做为优选方案，所述的碘化物最好是碘化汞或碘化铝等，加入量为醇加入量的0.02%(重量比)以上，以0.06%上限为宜，高于此上限也可，仅是有些浪费与不必要。在本发明中若采用纯度为99.6%以上的金属铝与低碳醇反应，一次或二次蒸馏将得到纯度达99.99%的低碳醇铝，且高纯产品得率较高，利用一次蒸馏后的残留物再次投入反应再蒸馏称再次分馏也就是一次蒸馏流程)将使精品得率大于百分之九十以上。本发明若要得到高级纯的低碳醇铝并不需要靠数次蒸馏，而仅需一次蒸馏及其再次分馏即可，且杂质含量甚微，采用萃取比色法检测触媒剂可能带来的碘杂质含量，均说明该杂质含量可以忽略不计而不影响产成品质量。表4给出了本发明各实施例制品技术参数指标。注初次、再次分馏均包括在一次蒸馏中，仅有再次分馏的实施例其加入反应的无水醇系已溶解了前次反应蒸馏余下的残留物，故无所谓初次分馏。例1.将27克纯度为99.8%的工业高纯铝装在有回流冷凝管的1升圆底烧瓶中，加入350～500毫升的无水乙醇，並加入0.1克碘化汞在油浴中加热80～95℃进行回流反应，3小时完成合成反应后，进行初次分馏，即在80℃以上先蒸出过剩的无水乙醇加以回收，然后将油浴升至200～220℃进行减压蒸馏，得乙醇铝122克，初次分馏中乙醇回收率80.5%，乙醇铝产率75.3%;经初次分馏后烧瓶中未蒸完的残余物用350～500毫升无水乙醇浸取后的清液再与27克纯度99.8%的工业高纯铝在同上装置中进行回流。合成反应和分馏(再次分馏)，再次分馏乙醇回收率97%，乙醇铝产率93.4%。例2.将27克纯度为99.8%的工业高纯铝装在有回流冷凝管的1升圆底烧瓶中，加入300毫升的无水异丙醇，並加入0.1克碘化铝，在油浴中加热83～95℃进行回流反应，4小时完成合成反应后进行初级分馏，即在85℃以上先蒸出过剩的无水异丙醇，回收异丙醇47.9克，然后将油浴升至180～190℃减压分馏出异丙醇铝157.2克，初次分馏中异丙醇回收率79.4%，异丙醇铝产率77.1%;经初次分馏后烧瓶中未蒸完的残余物用300毫升无水异丙醇浸取后的清液再与27克纯度为99.8%的工业高纯铝在同上装置中进行合成反应和分馏(再次分馏)，再次分馏异丙醇回收率95.7%，异丙醇铝产率95.6%，得到异丙醇铝产品纯度99.98～99.99%，再经一次蒸馏(提纯蒸馏或称二次蒸馏)，异丙醇铝产品条件≥94.99%，其中Al2O3含量25.44%。例3.分别将27克纯度为99～99.6%的工业纯铝或≥99.97%高纯铝装在有回流冷凝管的1升前次蒸馏后剩有反应物圆底烧瓶中，加入300毫升的无水异丙醇，並加入0.2克碘化汞，在油浴中加热至83～95℃进行回流反应，3小时完成合成反应，进行再次分馏，即先在85℃以上蒸出过剩无水异丙醇分别为48.7克、52.6克，后将油浴升至180～190℃下减压分馏出异丙醇铝分别为192克、201克，再次分馏异丙醇回收率分别为92.8%、97.8%，异丙醇铝产率分别为94.1%、98.4%，异丙醇铝纯度分别为99.97～99.98%、≥99.99%。例4.将540克纯度为99.8%的工业高纯铝装在有回流冷凝管的10升反应容器中，加入无水异丙醇6升，並加入2克碘化铝，在油浴中加热至89～95℃进行回流反应4小时完成合成反应后进行再次分馏即一次蒸馏，先在85℃以上蒸出过剩异丙醇，然后将温度升至180～190℃，蒸出异丙醇铝，其中回收异丙醇825克，异丙醇铝粗品338克(工业级产品)，精品3660克(其纯度99～99.98%，可作试剂级产品)，将该精品再经二次蒸提纯，可得纯度≥99.99%，再次分馏异丙醇铝总得率为96%，其中精品得率为88.5%，经二次蒸馏提纯异丙醇铝总得率为92.2%，其中精品得率为85%，异丙醇回收率均为86.4%。一次蒸馏得到异丙醇铝粗品纯度为99-99.98，可作为下二次蒸馏的原料或作为试剂级产品。例5.将540克纯度为99.8%的工业高纯铝装在有回流冷凝管的10升反应容器中，加入无水异醇6升，並加入2克碘化汞，在油浴中加热至83～95℃进行回流反应，4小时完成合成反应后进行再次分馏(第一次蒸馏)，在85℃以上蒸出过剩异丙醇，180～190℃下蒸出异丙醇铝得异丙醇铝粗品331.6克，精品3665.9克，产品纯度≤99.99%，经二次蒸馏提纯后纯度为≥99.99%，三次蒸馏提纯后纯度＞99.99%，异丙醇铝总得率一蒸得率为95.8%;二蒸得率为91.8%，三蒸得率为88.0%，其中精品总得率一蒸得率为88.1%，二蒸再分为84.4%，三蒸得率为80.9%，一蒸粗品可作为工业级产品，二蒸粗品纯度接近99.99%，可作为下次二次蒸馏的原料或作试剂级产品，三蒸粗品纯度≥99.99%，可作下次三次蒸馏的原料。例6.采用例1～例5回收过剩的无水乙醇和无水异丙醇，分别按例1、例2、例3的方法步骤进行回流合成反应和分馏，所得的结果与例1、例2、例3结果相似。表3触媒对反应完成时间的影响</tables>权利要求1.一种醇铝的制备方法，由金属铝和过量的醇在微量的触媒剂存在下加热溶解进行反应，然后先分馏出过剩的醇后再蒸馏出醇铝产品，其特征在于采用的触媒剂为碘化物。2.根据权利要求1所述的醇铝的制造方法，其特征在于参加反应的醇为低碳醇。3.根据权利要求1或2所述的醇铝的制造方法，其特征在于碘化物为碘化汞或碘化铝，加入量为醇加入量的0.02%(重量比)以上。4.根据权利要求1或2所述的醇铝的制造方法，其特征在于采用纯度为99.6%以上的金属铝与低碳醇反应。5.根据权利要求3所述的醇铝的制造方法，其特征在于采用纯度为99.6%以上的金属铝与低碳醇反应。全文摘要本发明关于一种有机醇铝的生产方法，由金属铝和过量的醇在触媒剂存在下进行反应，然后先分馏出过剩的醇后再蒸馏出醇铝产品，其特点是采用碘化物为触媒剂，该碘化物特别指碘化汞与碘化铝。本发明方法具有完成反应时间短，优质产品得率高，工艺简单等优点。文档编号C07C29/70GK1062135SQ9111137公开日1992年6月24日申请日期1991年12月11日优先权日1991年12月11日发明者张美鸽,林兰生,赵高伦,白东文申请人:浙江省明矾石综合利用研究所