專利名稱：一種烷基2－氧雜環(huán)丁酮化合物的合成制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于造紙施膠的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法。
背景技術(shù)：
烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物作為一種造紙施膠劑的中間體原料已被廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)有制備方法中，烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物分兩步合成，第一步通常用光氣(COCl2)或亞硫酰氯(SOCl2)或三氯化磷(PCl3)和脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酰氯，第二步用苯作溶劑和三乙胺反應(yīng)縮合成烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物，然后分離出三乙胺鹽酸鹽后，蒸餾出苯得到烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物，一次收率77～80％。再經(jīng)乳化成乳液即可用于造紙施膠。上述方法中第二步合成的缺點是要用苯作溶劑，也就不可避免的使產(chǎn)品中有苯的殘留，使用該原料生產(chǎn)的紙品也不宜用于食品包裝。并且排放的水中殘留有三乙胺也會造成環(huán)境污染。而三乙胺和苯的回收率也直接影響到產(chǎn)品的合成成本。
上述制備方法中第二步合成的一種改進方法是將所得脂肪酰氯滴入三乙胺中，反應(yīng)完成后用水萃取三乙胺鹽酸鹽，沉降分離出含三乙胺鹽酸鹽的水相后，在真空條件下脫水得到烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物。該方法避免了苯的污染，但脫水時有少量合成物被水解，致使最終產(chǎn)物有效含量降低，同時少量三乙胺會被廢水帶走而造成一定的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種不僅產(chǎn)品中不含苯且合成制備中也無苯污染及其它污染的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法。
本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案如下將脂肪酸加熱熔化后，加入三氯化磷，攪拌，反應(yīng)完成后靜置分層，分離除去亞磷酸；再將所得的脂肪酰氯注入離子交換柱進行縮合反應(yīng)，除去氯化氫，縮合反應(yīng)得到烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物。
按上述方案，經(jīng)縮合反應(yīng)得到的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物再經(jīng)溶劑萃取，蒸出溶劑，得到蠟狀烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物；所述的溶劑為液化石油氣、己烷、二甲醚或輕質(zhì)油。
按上述方案，用脂肪酸加三氯化磷反應(yīng)生成脂肪酰氯和亞磷酸的反應(yīng)溫度50～70℃，反應(yīng)式
反應(yīng)結(jié)束后沉降分離出亞磷酸。
按上述方案，所述的縮合反應(yīng)是將所得的脂肪酰氯用離子交換樹脂吸收氯化氫后實現(xiàn)雙分子縮合，選擇的離子交換樹脂通式為
這種交換樹脂呈弱堿性，交換基團有叔胺結(jié)構(gòu)，交換容量大于5maq/g，這種交換樹脂吸收氯化氫的功能和三乙胺相當(dāng)，因胺基接支固定于高分子樹脂上，用溶劑很容易將反應(yīng)物和吸收樹脂分離。將離子交換樹脂裝填于有加熱夾套的交換柱內(nèi)，然后將所得脂肪酰氯注入，于50～60℃保溫3～5小時，即可完成縮合反應(yīng)，反應(yīng)式 生成的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物用溶劑從樹脂粒子表面洗脫，蒸去溶劑，得到所需蠟狀烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物，交換樹脂可用氫氧化鈉作再生處理，烘干后重復(fù)使用。
本發(fā)明的有益效果在于1、不僅產(chǎn)品本身不含苯，而且生產(chǎn)制備過程也無苯污染；2、生產(chǎn)制備過程所產(chǎn)生的副產(chǎn)亞磷酸，經(jīng)精制處理后為副產(chǎn)物?？s合反應(yīng)在工業(yè)裝量中封閉進行，溶劑循環(huán)使用，全過程無污染物排放，樹脂再生所用少量水不含有毒有害物；3、由于溶劑選用了低氣化點物質(zhì)，容易從產(chǎn)物中蒸發(fā)除去，最終產(chǎn)物殘留溶劑少，且因蒸發(fā)溫度低，產(chǎn)物顏色也較淺，收率也較高，高時可達87％以上。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1硬脂酸100g，三氯化磷20～30g，優(yōu)選的配比是24g；先將硬脂酸加熱熔化，在溫度不高于70℃的條件下慢慢滴加PCl3，并不斷攪拌，約一小時，將PCl3加完后，維持溫度50～60℃反應(yīng)4小時，沉降分去下部亞磷酸，得到硬脂酰氯；第二步縮合反應(yīng)采用離子交換樹脂吸收氯化氫，實現(xiàn)內(nèi)脂化縮合。取交換容量為7maq/g的弱堿性交換樹脂30g，烘干，裝于玻璃柱內(nèi)于50～60℃保溫4小時至縮合反應(yīng)完成。用二甲醚作溶劑，將硬脂基2-氧雜環(huán)丁酮洗脫出，洗脫液并入蒸發(fā)器，在真空下30～40℃蒸發(fā)除去二甲醚，得到蠟狀硬脂基2-氧雜環(huán)丁酮化合物，收率可達87％以上。
實施例2第一步合成同前實施例1所述，第二步縮合，取交換容量大于5maq/g的弱堿性交換樹脂40g，烘干，裝于玻璃交換柱內(nèi)于50～60℃保溫4小時，縮合反應(yīng)完成。用己烷作溶劑，將烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物洗出，洗出液并入蒸發(fā)器，在真空條件下60～70℃蒸去己烷得到蠟狀硬脂基-2氧雜環(huán)丁酮化合物，收率大于87％。
權(quán)利要求
1.一種烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法，其特征在于將脂肪酸加熱熔化后，加入三氯化磷，攪拌，反應(yīng)完成后靜置分層，分離除去亞磷酸；再將所得的脂肪酰氯注入離子交換柱進行縮合反應(yīng)，除去氯化氫，縮合反應(yīng)得到烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物。
2.按權(quán)利要求1所述的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法，其特征在于經(jīng)縮合反應(yīng)得到的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物再經(jīng)溶劑萃取，蒸出溶劑，得到蠟狀烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物。
3.按權(quán)利要求2所述的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法，其特征在于所述的溶劑為液化石油氣、己烷、二甲醚或輕質(zhì)油。
4.按權(quán)利要求1或2所述的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法，其特征在于用脂肪酸加三氯化磷反應(yīng)生成脂肪酰氯和亞磷酸的反應(yīng)溫度50～70℃，反應(yīng)式
5.按權(quán)利要求1或2所述的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法，其特征在于所述的縮合反應(yīng)是將所得的脂肪酰氯用離子交換樹脂吸收氯化氫后實現(xiàn)雙分子縮合，選擇的離子交換樹脂通式為
6.按權(quán)利要求5所述的烷基2-氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法，其特征在于將離子交換樹脂裝填于有加熱夾套的交換柱內(nèi)，然后將所得脂肪酰氯注入，于50～60℃保溫3～5小時，即可完成縮合反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于造紙施膠的烷基2－氧雜環(huán)丁酮化合物合成制備方法。該方法將脂肪酸加熱熔化后，加入三氯化磷，攪拌，反應(yīng)完成后靜置分層，分離除去亞磷酸；再將所得的脂肪酰氯注入離子交換柱進行縮合反應(yīng)，除去氯化氫，縮合反應(yīng)得到烷基2－氧雜環(huán)丁酮化合物。再經(jīng)溶劑萃取，蒸出溶劑，得到蠟狀烷基2－氧雜環(huán)丁酮化合物。本發(fā)明的有益效果在于1.不僅產(chǎn)品本身不含苯，而且生產(chǎn)制備過程也無苯污染；2.生產(chǎn)制備過程所產(chǎn)生的副產(chǎn)亞磷酸，經(jīng)精制處理后為副產(chǎn)物?？s合反應(yīng)在工業(yè)裝量中封閉進行，溶劑循環(huán)使用，全過程無污染物排放，樹脂再生所用少量水不含有毒有害物；3.最終產(chǎn)物殘留溶劑少，且因蒸發(fā)溫度低，產(chǎn)物顏色也較淺，收率也較高，可達87％以上。
文檔編號C07D305/00GK1939913SQ20061012443
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者趙雪林 申請人:趙雪林