[发明专利]一种频哪酮的制备方法

说明书

本发明公开了一种频哪酮的制备方法，具体工艺如下：异戊烯和甲醛经催化剂催化下发生prins反应，定向合成4,4,5‑三甲基‑1,3‑二氧六环中间体；再通过缓慢提高温度使得4,4,5‑三甲基‑1,3‑二氧六环中间体发生开环重排，合成频哪酮粗品；将上述粗品转入精馏釜中精馏，拿到98％含量的频哪酮，剩余釜残装桶作固废处理；反应结束后产生带有少量焦油的废酸水，通过蒸馏将酸水蒸出，剩余釜残装桶处理，蒸出液加入硫酸和固体甲醛，继续套用至下一批次中。本发明制备的频哪酮含量可以达到98％，并且采用新路线，有效抑制了有机物的聚合，减少了废酸的产生，降低了环保压力，实现更加清洁环保的生产工艺。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种频哪酮的制备方法。

背景技术

频哪酮即3，3-二甲基-2-丁酮，是生产粉锈宁、多效哇等农药的重要原料和医药、染料等多种精细化工产品的中间体。频哪酮的合成方法较多，重排法以频哪醇为原料，在酸性环境中脱水重排生成。该法不足是原料频哪醇来源困难且反应条件苛刻。氧化法以2,3-二甲基-2-丁烯为原料,以有机过氧酸或过氧化氢作氧化剂氧化，再重排得到频哪酮。该法的缺点是原料2,3-二甲基-2-丁烯来源有限、工艺条件苛刻、工艺流程长等。

异戊烯法以异戊烯为原料，先与盐酸反应生成叔戊基氯,再和甲醛反应生成得到频哪酮。该方法优点是异戊烯原料易得,产率较高,缺点是使用大量的无机酸并产生大量的含多种杂质的废酸；生产过程中产生大量的黑色废酸，不易处理，处理成本高，且不能回用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种频哪酮的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种频哪酮的制备方法，包括以下步骤：

A)利用甲醛与异戊烯在催化剂条件下优先发生prins反应，直接合成4,4,5-三甲基-1,3-二氧六环中间体，催化剂为浓硫酸，摩尔比为异戊烯：37％甲醛水溶液：浓硫酸＝1:1.20:0.1，prins反应式：

B)从25℃开始，按照每30min提高5℃的速度进行缓慢提高溶液温度，使4,4,5-三甲基-1,3-二氧六环中间体发生开环重排，合成频哪酮粗品，升温后重排反应式：

C)最后经过精馏，取得合格的频哪酮。

优选的，使用的催化剂为浓硫酸，由于盐酸对于设备的腐蚀性较大，通过使用硫酸，减轻了的对设备的腐蚀，在工艺设备设计改造方面有较大优势；利用催化量的硫酸制备频哪酮，并且使得最终产生的废酸降低80％，大大降低了环保压力，实现更加清洁环保友好型的工艺。

优选的，甲醛摩尔量是异戊烯的1.0～1.5倍，经实验若甲醛摩尔量超过1.5倍，收率没有明显提升，且聚合物越多,试验数据在实施例中体现，此比例为最佳比例。

优选的，浓硫酸摩尔量是异戊烯的0.05～0.2倍，若超过此比例，浓硫酸越多，分解越多，收率越低。

优选的，所述步骤B中步反应温度控制在70～90℃，低于70℃时，温度越低，反应越慢，分解越多，收率降低；温度高于90℃时，温度越高，分解剧烈，收率降低。

优选的，所述步骤B中步升温时间控制在4～10小时；若升温时间控制较短，升温过快，异戊烯反应不及时，易形成较大回流，造成异戊烯严重挥发；若升温时间控制较长，升温过慢，导致重拍过程中中间产物发生分解较多，影响最终频哪酮的收率。

优选的，废酸水经蒸馏脱水得到的干净的酸性蒸出液，加入硫酸和固体甲醛，可以继续套用至下一批次；此处废酸在反应结束后分层得到的下层废酸，经过传统的釜式蒸馏将酸性的蒸出水蒸出，再与固体甲醛混合配置成37％的甲醛水溶液进行套用。