專利名稱：樹脂催化莰烯水合制異龍腦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及莰烯水合制樟腦的方法。
目前用大孔強酸性陽離子交換樹脂催化莰烯直接水合制異龍腦雖已有專利報導(dǎo)。[CN 85104105A][IN 154，860.印度專利C.A105227075P]。但其結(jié)果還不理想。專利(1)的方法水合反應(yīng)中莰烯的轉(zhuǎn)化率為40%左右，未反應(yīng)的莰烯雖然經(jīng)分離后可繼續(xù)使用，但卻增加了設(shè)備與能耗。專利(2)介紹的方法莰烯的轉(zhuǎn)化率可達92%，但水合產(chǎn)物中含高達22%的水合莰烯，異龍腦含量為70%而且所使用的溶劑二氧六環(huán)，價格昂貴，對工業(yè)化生產(chǎn)不利。
本發(fā)明用強酸性陽離子交換樹脂催化劑在專門設(shè)計的連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器上，使用適當?shù)娜軇﹣磉M行莰烯水合，獲得了較理想的結(jié)果。工業(yè)莰烯的轉(zhuǎn)化率可高于95%，異龍腦的產(chǎn)率可達到85%以上。
本發(fā)明的實施方案如下一、樹脂催化劑的選用可選用各種強酸性陽離子交換樹脂作為莰烯水合的催化劑，最好是選用大孔強酸性陽離子交換樹脂，樹脂出廠通常為鈉型，使用前應(yīng)用常規(guī)的酸處理辦法改變成氫型，如出廠時為氫型則可直接使用。
二、連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器莰烯水合反應(yīng)連續(xù)循環(huán)反應(yīng)器如附圖
所示1、加熱器 2、溫度計套管 3、溫度計 4、物料瓶5、回流管 6、催化劑 7、固定床反應(yīng)柱 8、分餾柱9、冷凝管 10、溫度計 11、冷凝器在固定床反應(yīng)柱(7)中加入樹脂催化劑，在物料瓶(4)中加入按一定比例配好的工業(yè)莰烯、水及溶劑、啟動加熱器(1)、加熱到一定溫度，當物料沸騰時氣相物料經(jīng)分餾柱(8)進行適當分離，在冷凝器(9)和(11)冷凝為液體，經(jīng)固定床反應(yīng)柱進行水合反應(yīng)后通過回流管返回物料瓶，如此循環(huán)反應(yīng)，最后莰烯轉(zhuǎn)化率可達95%以上，異龍腦的總產(chǎn)率高于85%。另外有少量付產(chǎn)物，水合莰烯及3-莰醇產(chǎn)生。
三、溶劑在莰烯水合反應(yīng)中加入適當?shù)娜軇┛纱蟠蠹涌旆磻?yīng)速度，這些溶劑可以用丙酮、丁酮、二氧六環(huán)、二丙酮醇，異丙叉丙酮等。
本發(fā)明使用丙酮、二丙酮醇、異丙叉丙酮及其混合物，溶劑的用量為莰烯重量的0.5-5倍均可，最好在0.65-1.5倍之間(使用丙酮為溶劑時，由于丙酮在樹脂催化下可縮合為二丙酮醇與部分脫水生成異丙叉丙酮)。所以反應(yīng)一定時間后溶劑即變成混合溶劑，這一混合溶劑可反復(fù)使用，當部分損失時只需適當補充丙酮。
實施例一在實施方案二所述反應(yīng)器中操作。在反應(yīng)柱中加入7400型大孔強酸性陽離子交換樹脂(上海樹脂廠生產(chǎn))75克(干重)在物料瓶中加入工業(yè)莰烯150克，無離子水100克丙酮150克，加熱物料至65℃時物料沸騰開始反應(yīng)。反應(yīng)100小時后，工業(yè)莰烯轉(zhuǎn)化率為82%。產(chǎn)物組成(不計水和溶劑)為異龍腦76.8%、水合莰烯19.7%、葑醇3.6%。反應(yīng)200小時后，工業(yè)莰烯轉(zhuǎn)化率為91%，異龍腦產(chǎn)率達80%，水合莰烯為8.8%。
實施例二在實施方案二所述反應(yīng)器中操作。在反應(yīng)柱中加入干氫型大孔強酸性陽離子交換樹脂(南開大學(xué)化工廠生產(chǎn))75克，在物料瓶中加入工業(yè)莰烯150克、無離子水100克、二丙酮醇70克、丙酮75克，加熱物料至89℃時物料沸騰開始反應(yīng)。反應(yīng)50小時后，工業(yè)莰烯轉(zhuǎn)化率達95.2%，異龍腦的產(chǎn)率為73%，水合莰烯為16.9%;反應(yīng)80小時后，工業(yè)莰烯轉(zhuǎn)化率達到98.1%、異龍腦產(chǎn)率為85.1%，水合莰烯為8.8%。
實施例三重復(fù)實施例(二)各項操作，溶劑改為二氧六環(huán)150克，其余均同實施例(二)。反應(yīng)50小時后，工業(yè)莰烯轉(zhuǎn)化率為97.5%，異龍腦的產(chǎn)率為85.4%，水合莰烯為6.5%。
權(quán)利要求
1.一種莰烯水合制異龍腦的方法，使用大孔強酸性陽離子交換樹脂催化莰烯水合，其特征為催化水合反應(yīng)在連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器中使用溶劑加速反應(yīng)，該方法包括如下步驟(1)催化劑制備選用大孔強酸性離子交換樹脂作催化劑，用通常的酸處理方法制成氫型。(2)莰烯水合反應(yīng)以工業(yè)莰烯為原料，加入樹脂催化劑和溶劑在連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器中進行催化水合反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征為所述的連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器的反應(yīng)操作是在反應(yīng)柱(7)中加入催化劑，在物料瓶(4)中加入一定比例的工業(yè)莰烯及溶劑，用加熱器(1)加熱到物料沸騰，氣相經(jīng)分餾柱(8)進行分離，在冷凝器中冷凝為液體進行水合反應(yīng)，通過回流管，返回物料瓶，如此循環(huán)反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征為所述的溶劑可以是丙酮、二丙酮醇、異丙叉丙酮及它們的混合物，溶劑用量可以為莰烯重量的0.5-5倍，尤其可以為0.65-1.5倍。
全文摘要
樹脂催化莰烯水合制異龍腦雖有專利報導(dǎo)，但結(jié)果不理想，本發(fā)明用專門為莰烯水合反應(yīng)設(shè)計的連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器，選用丙酮-二酮醇-異丙叉丙酮和它們的混合溶劑進行這一反應(yīng)使工業(yè)莰烯轉(zhuǎn)化率可達95％以上，異龍腦產(chǎn)率可高于85％。
文檔編號C07C29/04GK1049842SQ90104209
公開日1991年3月13日 申請日期1990年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月5日
發(fā)明者陳慶之, 蔡曉軍, 曹舒林, 李允隆, 楊國麗, 劉堯權(quán) 申請人:中國科學(xué)院廣州化學(xué)所