[发明专利]3,3-二甲基-1-丁醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3,3-二甲基-1-丁醇的制备方法。

背景技术

纽甜是一种新型的食品添加剂，其甜度为蔗糖的8000倍，因此受到关注。合成纽甜的主要中间体3,3-二甲基丁醛是由3,3-二甲基-1-丁醇氧化制得的。中国专利CN101696153A公开了以卤代叔丁烷和1,2-二氯乙烷，或1,2-二溴乙烷，或1,2-二碘乙烷为原料，先制得叔丁基卤化镁格氏试剂，然后与1,2-二卤乙烷进行格氏反应合成3,3-二甲基-1-卤-丁烷，再在氢氧化钾水溶液中水解制得3,3-二甲基-1-丁醇。该方法虽然原料易得，但是格氏试剂叔丁基卤化镁与1,2-二卤乙烷进行的格氏反应涉及很多的副反应，尤其是格氏试剂会与1,2-二卤乙烷的第二个卤原子进行偶联反应，生成大分子的2,2,5,5-四甲基己烷，从而降低了反应的收率，造成后处理的困难，而且在格氏反应后，3,3-二甲基-1-卤-丁烷进行水解的同时还存在消除反应等副反应，转化率会高，但是产品的收率不会高。

发明内容

本发明的目的是:提供一种原料廉价、易得，工艺路线短，成本低，可以实行工业化生产的3,3-二甲基-1-丁醇的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种3,3-二甲基-1-丁醇的制备方法，其特征在于，采用甲醛与格氏试剂新戊烷基卤化镁进行格氏反应，所得产物进行水解、萃取分离、蒸馏制得3,3-二甲基-1-丁醇，具体制备步骤如下：

①将原料镁加入到反应容器中同时加入醚溶剂将镁浸没，加热至30～45℃后，加入引发剂引发反应并产生剧烈回流，待回流平稳后，滴加卤代新戊烷和醚溶剂的混合液，滴加过程保持回流，滴加时间为0.5～3小时，滴加完毕后，再保持回流0.5～5小时，所得反应液为格氏试剂新戊烷基卤化镁；

②将步骤①制得的反应液格氏试剂新戊烷基卤化镁冷却到30℃以下，通入干燥的甲醛气体并控制通气速度以保持反应体系温度不超过30℃，通气结束后，继续搅拌0.5～2小时，格氏反应完成后得到3,3-二甲基-丁氧基卤化镁；

③将步骤②制得的3,3-二甲基-丁氧基卤化镁加入水或饱和氯化铵水溶液中，搅拌均匀进行水解反应，生成3,3-二甲基-1-丁醇及镁的化合物，加入稀酸调节体系的pH值呈弱酸性，使镁的化合物溶解，所得料液出现分层现象，上层为淡黄色的有机层，下层为水层；

④对步骤③所得料液进行水层与有机层分离，分离出下面的水层，保留有机层，用萃取溶剂对分离出的水层进行萃取1～5次，每次萃取分离出的有机层与上述保留的有机层合并；

⑤将步骤④所得有机层干燥后，再进行常压蒸馏，收集141～143℃的馏分，即为3,3-二甲基-1-丁醇。

上述制备方法中，所述步骤①中，镁与卤代新戊烷的摩尔用量比为1.0～2.0 :1；在滴加的卤代新戊烷和醚溶剂的混合液体中，卤代新戊烷与醚溶剂的用量比为1mol ：300～600ml；每摩尔卤代新戊烷的引发剂用量为1～3g。

上述制备方法中，所述步骤①中的卤代新戊烷为氯代新戊烷、溴代新戊烷或碘代新戊烷 ；醚溶剂为乙醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二氧六环、叔丁基甲基醚、二丁醚或二苯醚；引发剂为碘、溴乙烷、碘甲烷或1,2-二溴乙烷。

上述制备方法中，所述步骤②中，甲醛与格氏试剂的摩尔用量比为1～1.5mol ：1mol。

上述制备方法中，所述步骤③中的稀酸为浓度10wt％的盐酸、硫酸、甲酸、乙酸或磷酸的水溶液。

上述制备方法中，所述步骤③中的稀酸为浓度10wt％的盐酸水溶液或浓度10wt％的硫酸水溶液。

上述制备方法中，所述步骤④中的萃取溶剂为甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、氯仿、环己烷、环戊烷中的一种；每次萃取的萃取剂用量与水层的体积比为1～3 :10。

上述制备方法中，所述步骤④中的萃取溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯或环己烷。