[发明专利]一种催化氧化合成甲氧基丙酮的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种催化氧化合成甲氧基丙酮的方法。

背景技术

甲氧基丙酮是低毒农药异丙甲草胺合成中的一个重要原料。目前其合成仍存在着一定的困难。目前据文献和专利报道的合成方法有：1重铬酸钠等氧化剂为原料氧化合成甲氧基丙酮，严重污染环境。2.过氧化氢为氧化剂氧化合成甲氧基丙酮，但催化剂用量大且转化率≤70％。3.脱氢法合成甲氧基丙酮，反应温度高，设备投入大，催化剂回收难。转化率化氧化≤75％。

甲氧基丙酮的合成的方法主要是以1-甲氧基-2-丙醇为原料氧化制得，但由于分子内氢键的形成以及甲氧基的吸电子诱导效应而使1-甲氧基-2-丙醇难以被氧化，其合成仍存在着一定的困难。目前据文献和专利报道的合成方法有：1.重铬酸钠等氧化剂为原料氧化合成甲氧基丙酮，重金属铬严重污染环境。2.过氧化氢为氧化剂氧化1-甲氧基-2-丙醇合成甲氧基丙酮，其催化剂为钨酸钠，但催化剂用量为原料20倍的摩尔量，还需要添加其他有机溶剂，增加了后续处理步骤，且转化率≤70％。3.脱氢法合成甲氧基丙酮，中国专利CN01131292公开了采用硅胶、Al₂O₃做载体，Cu、Ag、Au为催化剂，Mg、Ni、Cr、Li为助催化剂，以空气作氧化剂，由1-甲氧基-2-丙醇制备甲氧基丙酮的方法，体系温度300℃，转化率可达74.3％，该反应需在管式反应器中进行，反应器设计及操作过程复杂，设备投入大，反应温度高，催化剂回收难，并且原料转化率低，因此仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于提供一种甲氧基丙酮的合成方法，其原料转化率高，催化剂可回收，工业“三废少”，是绿色环保型工艺。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种催化氧化合成甲氧基丙酮的方法，包括以下步骤：

1)将1-甲氧基-2-丙醇和钨酸钠、钨酸、乙酸混合，升温至80～100℃；向其中滴加双氧水，得到反应液；

2)所得反应液自然冷却到室温，经过滤分离得到滤饼和滤液；调节滤液pH至6～7，移入精馏塔中加热精馏，经精馏釜分离、提纯得到产物甲氧基丙酮以及精馏釜残液；

3)所得滤饼经洗涤，干燥得到钨酸；所得精馏釜残液与液碱混合，升温溶解并保温，加入乙醇结晶，分离、烘干，得到钨酸钠。

按上述方案，1-甲氧基-2-丙醇和钨酸钠、钨酸、乙酸的摩尔比为1:(35～60):(70～90):(50～100)；1-甲氧基-2-丙醇与过氧化氢摩尔比为1:(1.2～1.8)。

按上述方案，优化地，1-甲氧基-2-丙醇和钨酸钠、钨酸、乙酸的摩尔比为1:(40～55):(80～90):(65～70)；1-甲氧基-2-丙醇与过氧化氢摩尔比为1:(1.4～1.5)。

按上述方案，步骤1中反应温度为85-95℃。

按上述方案，步骤3所述碱液为20～60wt％的氢氧化钠水溶液或碳酸钠水溶液的一种；精馏釜残液与液碱质量比4:(1～2.5)。

按上述方案，步骤3加入乙醇的结晶温度为0～10℃，精馏釜残液与乙醇质量比1:(0.5～2)。

本发明的有益效果在于：

催化剂为钨酸钠，较之其他贵金属催化剂，成本低廉，并且易于回收、损失小；

生产过程中由于没有重金属污染，三废少，对环境友好；

1-甲氧基-2-丙醇转化率达到93％，适合工业化生产。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

实施例1

投入45g 1-甲氧基-2-丙醇，2.99g二水钨酸钠，1.38g钨酸，0.45g乙酸，搅拌升温至80～85℃，开始滴加30％过氧化氢(79g)，滴加时间9h，滴加过程保持反应温度在95～100℃。1-甲氧基-2-丙醇转化为转化率64.8％。

过滤反应液，烘干滤饼，将滤饼用2g乙醇冲洗两次，烘干催化剂，减压常温干燥，得1.1g钨酸；滤液精馏，精馏釜残加入2g 20％氢氧化钠溶液，加热至70℃保温20min，加入4g乙醇，降温至0～5℃，过滤，烘干结晶，得催化剂钨酸钠2.45g。

实施例2

投入45g 1-甲氧基-2-丙醇，2.99g二水钨酸钠，1.38g钨酸，0.45g乙酸，搅拌升温至80～85℃，开始滴加30％过氧化氢(79g)，滴加时间9h，滴加过程保持反应温度在90～95℃。1-甲氧基-2-丙醇转化为转化率93％。