[发明专利]一种酸催化制备二丁氧基甲烷的提纯方法

说明书

本发明公开了一种酸催化制备二丁氧基甲烷的提纯方法，涉及化工合成技术领域。所述方法包括：S1，向以丁醇做带水剂、酸催化的方法制备得到二丁氧基甲烷的产物中加入水，在温度90‑100℃下，蒸出丁醇‑水的二元共沸物，至丁醇全部除完；S2，减压蒸馏提纯，即得到高纯度的二丁氧基甲烷；其中，所述产物为二丁氧基甲烷与丁醇的混合物；所述水的用量为混合物中丁醇质量的60％。本发明利用丁醇‑水的二元共沸物共沸点92.2℃(含水37.5％)，用水带出丁醇，对二丁氧基甲烷的提纯效果好，操作简单，带出的丁醇还可以循环利用，提高丁醇利用率，生产成本低，适于工业化使用醇醛缩合法制备二丁氧基甲烷的生产提纯。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，尤其涉及一种酸催化制备二丁氧基甲烷的 提纯方法。

背景技术

二丁氧基甲烷又名丁缩醛，为无色透明液体，气味温和，类似水果味，沸 点180℃，密度0.84g/cm³，闪点60℃，凝固点-58.1℃，微溶于水，性质稳定。

其溶解性参数如下所示：

Kauri-butanol index(ASTM D 1133-90)measured with gum 4938 62；

gum 4939 75；

Solubility parameters(MPa^1/2)

Hildebrand:Totalδ16.23；

Hansen:Dispersionδd 14.70；

Polarityδp 3.43；

Hydrogen bondδh 5.96；

从溶解性参数可以看出二丁氧基甲烷是一种非常好的溶剂。而且其对老鼠 毒性经口LD₅₀＝6873mg/kg，经皮LD₅₀>2000mg/kg，毒性极低。它还是一种可生 物降解的化合物。因此，二丁氧基甲烷常被当作溶剂用于化学合成，药物合成， 农药，清洗剂以及胶粘剂等行业。

此外，二丁氧基甲烷具有高的十六烷值，低凝固点，适合用作柴油添加剂 用于提高柴油十六烷值并降低其凝点及冷滤点，并可以大大降低有害物质的排 放，特别是降低颗粒物质的排放。

二丁氧基甲烷的合成方法有多种：(1)二氯甲烷法；(2)二甲亚砜法； (3)醇醛缩合法；以及(4)二甲氧基甲烷法。以下做详细介绍：

二甲氧基甲烷法是专利CN 105801384A，CN 105801387A报道的一种新方 法，利用二甲氧基甲烷与丁醇在固体酸催化剂作用下反应而成，这种方法收率 比较高，但二甲氧基甲烷的成本太高，且副产物难分离。

醇醛缩合法是利用丁醇与甲醛在酸性催化剂作用下缩合而成，如：美国专 利US20100076226A1报道了一种利用硫酸催化的方法来生产二丁氧基甲烷； DevendraD.Pathak等人报道了用高岭土作催化剂来合成二丁氧基甲烷，在丁醇 回流的状态下反应12小时，得到二丁氧基甲烷收率为80％(SYNTHETIC COMMUNICATIONS_Vol.33.9,pp.1557–1561,2003)；专利WO8603511采用 丁醇与甲醛溶液为反应原料，阳离子交换树脂作催化剂，加入苯、甲苯、己烷 或庚烷作带水剂，因为外加了带水剂，增加了操作的复杂性与成本；专利 CN10224157A，报道了用固体酸催化剂如HZSM-5分子筛或活性碳固载硫酸， 用这种固载的催化剂与产物容易分离，对设备腐蚀小，可循环使用，而且，采 用正丁醇带水减化了操作过程，然而，二丁氧基甲烷与丁醇极易形成共沸物， 反应不能充分进行，导致二丁氧基甲烷与丁醇难以分离，产量低。

发明内容