2-甲基戊二酸二甲酯的制备方法与流程

2
‑
甲基戊二酸二甲酯的制备方法
技术领域
1.本发明涉及到化工生产技术领域，具体而言，涉及到一种2
‑
甲基戊二酸二甲酯的制备方法。


背景技术：

2.丁二烯氰氢化路线合成己二腈主要的副产物是2
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甲基戊二腈。国内丁二烯路线合成己二腈工艺的开发并逐渐工业化，将会产生一定规模产量的2
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甲基戊二腈。资料查询显示，涉及甲基戊二腈下游应用技术开发缺乏，因此，需要开发该副产下游应用。
[0003]2‑
甲基戊二酸二甲酯是一种对环境友好的有机溶剂，可广泛应用于涂料、五金、电子等领域。2
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甲基戊二腈可合成2
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甲基戊二酸二甲酯，但是现有技术中的合成方法，需要多步才能完成，工艺繁琐，设备投入大，生产效率低。


技术实现要素：

[0004]
为了克服以上技术问题，本发明提供了一种2
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甲基戊二酸二甲酯的制备方法。
[0005]
为了实现以上目的，本发明的技术方案为：2
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甲基戊二酸二甲酯的制备方法，包括：向2
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甲基戊二腈和甲醇混合物中加入浓硫酸，使所述浓硫酸与所述2
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甲基戊二腈和所述甲醇反应。
[0006]
在一些较优的实施例中，该制备方法还包括：通过分离方法分离得到2
‑
甲基戊二酸二甲酯产品。
[0007]
在一些较优的实施例中，所述加入浓硫酸的步骤为恒压匀速加入浓硫酸。
[0008]
在一些较优的实施例中，其中，所述加入浓硫酸的步骤为先不加热，恒压匀速加入浓硫酸，利用浓硫酸的反应热进行反应，反应温度控制在100℃以下，2
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10min后，注入浓硫酸。
[0009]
在一些较优的实施例中，所述浓硫酸与所述2
‑
甲基戊二腈和所述甲醇反应在80
‑
190℃温度条件下进行。
[0010]
在一些较优的实施例中，所述反应在回流搅拌状态下反应。
[0011]
在一些较优的实施例中，所述浓硫酸为76
‑
80%浓硫酸。
[0012]
在一些较优的实施例中，反应原料按重量份：2
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甲基戊二腈100
‑
150重量份，甲醇350
‑
400重量份，浓硫酸130
‑
180重量份。
[0013]
在一些较优的实施例中，所述反应的时间为30min
‑
5h。
[0014]
在一些较优的实施例中，所述分离方法：用水洗涤反应液，除去可溶性杂质得到2
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甲基戊二酸二甲酯产品。
[0015]
本发明的有益效果和优点：本发明由2
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甲基戊二腈一步法反应合成2
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甲基戊二酸二甲酯的工艺方法，反应步骤少，收率高。
具体实施方式
[0016]
实施方式2
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甲基戊二酸二甲酯的制备方法，包括：向2
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甲基戊二腈和甲醇混合物中加入浓硫酸，使所述浓硫酸与所述2
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甲基戊二腈和所述甲醇反应。
[0017]
反应方程式mgn 2h2o h2so4 ch3oh
→
（nh4）2so4 ch3ooch（ch3）ch2ch2cooch3式中：mgn：2
‑
甲基戊二腈。
[0018]
反应结束后，通过测试2
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甲基戊二酸二甲酯的反应收率在90%以上，在本发明中收率测试方法为色谱法。浓硫酸中含有较少的水分，控制其满足水解反应消耗，有利于反应方程式向右进行。通过该反应在不需要加入催化剂的情况下且不需要先将副产物硫铵去除即可一步制得收率很高的2
‑
甲基戊二酸二甲酯，该工艺简单，设备投入少，生产效率高。
[0019]
进一步的，在上述反应中，浓硫酸为76%
‑
80%浓硫酸，进一步的，浓硫酸为75%浓硫酸，浓硫酸浓度控制该浓度范围内，更有利于提高反应效率。
[0020]
该制备方法还包括：通过分离方法分离得到2
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甲基戊二酸二甲酯产品。
[0021]
具体的，分离方法可以是用水洗反应液，除去可溶性杂质，如未反应的甲醇和硫酸，副产物硫铵等，得到2
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甲基戊二酸二甲酯产品。该分离方法只需要用水即可对2
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甲基戊二酸二甲酯，操作简便。该水洗分离方法，可以少量多次有。水洗也可以一次水洗，成本低。当然还可以用其他分离方法，如蒸馏法。
[0022]
在上述方法中，加入浓硫酸的步骤为先不加热，恒压匀速加入浓硫酸，例如将浓硫酸装入恒压装置，如恒压漏斗、高位槽等，此时利用浓硫酸的反应热进行反应，反应温度通过控制浓硫酸的滴入速度控制在100℃以下，防止温度过高，体系中的有机物碳化积碳，同时保证初始反应的高效安全的发生。
[0023]
之后可以继续恒压匀速加入浓硫酸，反应温度在80
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190℃温度条件下进行，直至反应结束。也可以在恒压匀速加入2
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10min之后，注入剩余的浓硫酸，直至反应结束。这样，既在初期提供初始反应启动浓硫酸的浓度，又在后期加快了反应速率，缩短生产周期，降低生产成本。
[0024]
反应压力不做特别规定，压力可以常压，也可以正压。
[0025]
上述两种方法的反应总时间均为30min
‑
5h。通过色谱分析检验产品，反应控制在此时间段内，收率高，成本相对较低，综合生产效益好。
[0026]
在上述方法中，所述反应在回流搅拌状态下反应，搅拌传质传热，使反应更均衡，通过回流的方式，特别是通过冷凝回流的方式，可以更好的利用甲醇。
[0027]
在上述方法中，本领域技术人员可以根据原料中含有的2
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甲基戊二腈的量，以及计划进行的反应时间来适当地确定2
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甲基戊二腈，甲醇和浓硫酸的配比，反应原料按重量份：2
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甲基戊二腈100
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150重量份，甲醇350
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400重量份，浓硫酸130
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180重量份。在本发明所述的方法之前，可以先将2
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甲基戊二腈和甲醇混合均匀。
[0028]
下面结合具体实施例对本文作进一步说明，但本文并不限于以下实施例。实施例中，收率均是以甲基戊二腈为计算标准，收率=甲基戊二酸二甲酯摩尔数/甲基戊二腈摩尔
数。
[0029]
主要试验工具：反应瓶三口500ml，空冷回流玻璃管，温度计0
‑
200℃，恒压滴液漏斗，加热套，天平，气象色谱等。
[0030]
原料：2
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甲基戊二腈（国药集团）硫酸75%试剂级甲醇：试剂级实施例1：反应瓶导入2
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甲基戊二腈108g，甲醇364g。75%硫酸142g倒入恒压滴液漏斗内，并安装连接到反应瓶上面，反应冷凝回流管插到反应瓶口，安装温度计；起始反应不加热，把硫酸滴入反应瓶内，利用反应热并控制不高于100℃，全程搅拌，温度依靠甲醇蒸发回流散热，2h后，降温，取样检测，产品2
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甲基戊二酸二甲酯收率90%。上述反应液用水洗涤，除去硫铵、甲醇、硫酸后，得到粗产品。
[0031]
实施例2：操作步骤：反应瓶导入2
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甲基戊二腈108g，甲醇364g。75%硫酸152g倒入恒压滴液漏斗内，并安装连接到反应瓶上面，反应冷凝回流管插到反应瓶口，安装温度计，；起始反应不加热，把硫酸滴入反应瓶，全程搅拌，温度依靠甲醇蒸发回流散热，3h后，降温，取样进行色谱检测，产品2
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甲基戊二酸二甲酯收率93%。上述反应液用水洗涤，除去硫铵、甲醇、硫酸后，得到粗产品。
[0032]
实施例3：反应瓶导入2
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甲基戊二腈108g，甲醇364g。75%硫酸145 g倒入恒压滴液漏斗内，并安装连接到反应瓶上面，反应冷凝回流管插到反应瓶口，安装温度计；起始反应不加热，把硫酸滴入反应瓶内，2分钟后，将剩余的硫酸全部注入反应瓶内，全程搅拌，温度依靠甲醇蒸发回流散热，2h后，降温，取样检测，产品2
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甲基戊二酸二甲酯收率92%。上述反应液用水洗涤，除去硫铵、甲醇、硫酸后，得到粗产品。
[0033]
实施例4反应瓶导入2
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甲基戊二腈108g，甲醇364g。78%硫酸163g倒入恒压滴液漏斗内，并安装连接到反应瓶上面，反应冷凝回流管插到反应瓶口，安装温度计；起始反应不加热，把硫酸滴入反应瓶内，2分钟后，将剩余的硫酸全部注入反应瓶内，全程搅拌，温度依靠甲醇蒸发回流散热，2h后，降温，取样检测，产品2
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甲基戊二酸二甲酯收率89%。上述反应液用水洗涤，除去硫铵、甲醇、硫酸后，得到粗产品。
[0034]
实施例5反应瓶导入2
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甲基戊二腈108g，甲醇364g。78%硫酸170g倒入恒压滴液漏斗内，并安装连接到反应瓶上面，反应冷凝回流管插到反应瓶口，安装温度计；起始反应不加热，把硫酸滴入反应瓶内，2分钟后，将剩余的硫酸全部注入反应瓶内，全程搅拌，温度依靠甲醇蒸发回流散热，2h后，降温，取样检测，产品2
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甲基戊二酸二甲酯收率89%。上述反应液用水洗涤，除去硫铵、甲醇、硫酸后，得到粗产品。
[0035]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式和实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。