[发明专利]高纯度高级醇镁的一种合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及药物化学与合成化学领域，具体涉及一种高纯度叔丁醇镁的制备技术领域。 

背景技术

金属醇盐化学的研究最早始于100多年前，目前随着其在无机合成、有机合成、定向催化聚合和制备功能材料等方面广泛应用，尤其是以醇盐化学为基础的醇盐溶胶-凝胶法制造非金属材料的广泛应用，醇盐化学得到了迅速发展，同时也产生了大量的需求，而尤其以醇镁的需求为甚。 

醇镁化合物的一般结构为Mg(OR)₂ (R为烷基)，是一种对水敏感的醇盐，遇水后迅速分解为醇和氢氧化镁。目前，醇镁化合物已经工业应用作为有机合成的选择性底物，聚烯烃的催化剂，絮凝剂等各个领域。而且，醇镁化合物非常适合制备多组分的复合氧化物材料，具有非常广泛的用途以及非常大的需求量。但是，目前国内生产所需要的高纯度醇镁主要依靠进口，而欧美需要的大量高纯醇镁，国内企业除甲醇镁外尚无法生产高活性高纯度的醇镁化合物，大大阻碍了其相关工业的发展。 

目前，醇镁化合物的合成主要有四种方法： 

1、直接合成法:  

主要适合低级的甲醇镁与乙醇镁的制备。CN1900038A报道了将镁与无水甲醇或无水乙醇直接反应制得甲醇镁或乙醇镁；而“更高级”的醇(C > 2的醇)一般是非常难以直接反应的。但在适宜的催化剂（如CC1₄，原甲酸三乙酯，见戎欠欠，醇镁化合物的合成研究，浙江大学硕士学位论文，2007年；Hg或I₂，见US2287088；加速反应或高温高压，见DE1230004）的作用下，部分醇也可直接和镁进行反应，但是转化率一般偏低,同时产品的品质较差，而且成本由于催化剂的原因也变得非常昂贵，没有实际的工业应用价值。

2、烷基镁法: 

该方法一般适合于所有类型的醇镁的制备，尤其适合具有较大空间位阻效应的仲醇镁和叔醇镁。直接用烷基镁R₂Mg和醇进行反应来制备，然而，这条路线的致命缺点是烷基镁非常昂贵，且制备出的产品中往往含有RMg- 基团的存在，从而造成纯度有缺陷。Chem.Mater.，2010，22，1376-1385报道了甲基镁与高级醇的反应，就出现了类似的缺陷。虽然，后来（见戎欠欠，醇镁化合物的合成研究，浙江大学硕士学位论文，2007年）对烷基镁做了合成上的改进，采用格氏试剂来制备烷基镁，将制得的烷基镁与高级醇反应制得高级醇镁。但是收率与纯度仍然不理想。所以该方法实现工业生产的应用，具有很大的局限性。

3、醇解法： 

醇解法主要过程是高级醇与低级醇镁的醇溶液反应精馏，醇镁中烷氧基被新的烷氧基取代，生成新的醇镁。该方法适用于较高沸点的伯醇的醇镁化合物，但其纯度都偏低，尤其对于具有较大的空间位阻效应的醇，阻碍了醇交换的进一步进行，只能得到一种混合醇盐产物。虽然（见戎欠欠，醇镁化合物的合成研究，浙江大学硕士学位论文，2007年）对反应体系做了很大改进，但是仍然无法得到高纯度的产品。在这方面US2005159630做了详细的报道，然而无论如对于位阻比较大的醇（如叔丁醇）其只有70%的转化率。所以，造成产品质量品质上不去，不能满足现在工业的需要。

4、酯解法: 

戎欠欠（醇镁化合物的合成研究，浙江大学硕士学位论文，2007年）使用醋酸叔丁酯代替叔丁醇与甲醇镁发生酯解反应，得到叔丁醇镁的纯度为95.6%的报道，但是产品需要消耗大量的酯，使其产品的成本极其昂贵，根本无法实现工业生产。后来，WO2010/045780A1与CN2009/000989报道了直接采用固体醇镁与高级醇酯直接进行反应制备叔丁醇镁的含量纯度高达92-98%。然而本发明人在反复对其实验进行研究发现，在无外来对醇镁具有一定溶解性的溶剂存在下，反应是根本不能进行的。该专利中报道的方法是不可能进行的反应。

鉴于醇美化合物的市场大量需求的必要，寻找一种纯度高，且又经济实用，易于控制，危险性小的合成方法与工艺是目前较为迫切的需求。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提出一种高纯度高级醇镁的制备方法。 

本发明包括以下步骤： 

1）在氮气保护下，以低级醇ROH和镁在回流温度的条件下直接反应制备低级醇镁；