[发明专利]单季戊四醇和双季戊四醇的制备方法

说明书

本发明公开了一种单季戊四醇和双季戊四醇的制备方法，方法步骤中包含：步骤S1：以甲醛水溶液为底水，将甲醛加热至设定温度，再往底水内加入碱溶液和乙醛水溶液，在设定温度下恒温进行缩合反应；步骤S2：往底水中加入甲酸水溶液以中止反应，得到含单季戊四醇、双季戊四醇和甲酸盐的缩合液；步骤S3：采用多级蒸发、结晶，从缩合液中分别收集过量的甲醛、单季戊四醇、双季戊四醇和甲酸盐，则制得单季戊四醇和双季戊四醇；其中，甲醛与乙醛的摩尔比为（4~10）：1，碱与乙醛的摩尔比为（1~2）：1。本发明在恒温条件下进行缩合反应，原料易得，控制简单，产品收率高，产品纯度高。

技术领域

本发明涉及一种单季戊四醇和双季戊四醇的制备方法。

背景技术

季戊四醇，主要用于涂料工业生产醇酸树脂、合成润滑脂、无毒增塑剂、表面活性剂以及作为医药、炸药等的原料。双季戊四醇，主要应用于合成润滑剂和无毒PVC工艺的稳定剂，近年主要用于合成UV光固化单体、丙烯酸酯、油墨、防火材料、醇酸树脂和粘合剂的原材料。

目前国内大部分企业生成季戊四醇以含量92-95％为主，双季戊四醇含量普遍在90％以下，而且，由于反应时间长，温度变化大，无法控制反应方向，在生产过程中有大量的歧化反应，同时，副反应生成的季戊四醇类缩甲醛杂质的存在使得分离变得十分复杂，要得到高纯度的单季戊四醇和双季戊四醇十分困难，不得已采用重结晶的办法，但是又存在蒸汽消耗居高不下，而且，季戊四醇类缩醛即使可以分离，也无市场，做为工厂的废弃物处理成本高昂。目前，随着国内涂料行业的升级换代和而国际市场对高端单季戊四醇，主要是含量98％以上的产品和双季戊四醇，主要是含量90％以上产品的需求不断增加，高纯度的单季戊四醇和双季戊四醇产品供不应求，有很好的市场前景。

目前主流的合成技术是常规缩合反应釜中用一步法反应生成单季戊四醇、双季戊四醇和三季戊四醇，如申请号为CN200710053987.3的专利申请，公开一种利用氢氧化钙作为催化剂和甲醛、乙醛为原料合成双季戊四醇和/或三季戊四醇的生产工艺，该方法由于无法控制缩合醛类物质的存在，导致分离得到高纯度的双季戊四醇和三季戊四醇非常困难，产品纯度和色号较差，需要再次通过活性炭进行水解和脱色，操作复杂，得到高纯单季戊四醇和双季戊四醇还需要经过重结晶产生大量的母液和洗水，不符合绿色环保生产的工业理念；另外，还有利用常规缩合反应釜进行分步生成双季戊四醇和三季戊四醇的合成方法，如申请号为CN200710037512.5的专利申请，公开了一种以甲醛、乙醛、季戊四醇为原料，在多孔材料SBA-15负载的稀土或碱土氧化物催化剂作用下，制备双季戊四醇的方法，该方法由于反应阶段需要进行催化剂分离，将反应过程分为两个部分，而且催化剂制备复杂，使得生产过程复杂化，成本较高，此外该方法虽然提高了双季戊四醇和三季戊四醇的产率，但是同样存在当得到较高产率三季戊四醇时分离困难的问题，导致产品成色和纯度较差，不能有效得除去缩合醛类物质和对应酸盐等副产物杂质；申请号为CN200910172347.3的专利申请，提出一种通过精确控制原料配比及浓度、反应温度及投料程序，尽可能减少三季戊四醇的生成，得到高品质单季戊四醇和双季戊四醇的制备方法，工艺简单，仍然不能简单有效、灵活的控制反应方向，经过季戊四醇和双季戊四醇的重结晶处理需要大量消耗蒸汽，使得经济上不合理，且产物仍需要活性炭进行脱色处理，没有从根本上解决副产物季戊四醇类缩醛杂质存在的问题。申请号为CN201310030222.3的专利申请，一种高收率合成双季戊四醇和三季戊四醇的制备方法采用催化剂为经过活化处理的高分子负载固体碱与甲醛和乙醛进行反应高效率的合成双季戊四醇和三季戊四醇的方法，以双季戊四醇和三季戊四醇为目标产物，单季戊四醇产率低，同时，由于三季戊四醇的存在，产品的分离是极其困难的，需要经过重结晶才能制得合格的产品，能耗比较高。综上所述，国内生产和技术现状不能满足日益增长的对高质量和数量单季戊四醇和双季戊四醇的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种单季戊四醇和双季戊四醇的制备方法，它在恒温条件下进行缩合反应，原料易得，控制简单，产品收率高，产品纯度高。