專利名稱：氧化鎂催化劑催化正丁醛縮合反應(yīng)的方法及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及綠色化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種固體堿催化劑催化正丁醛縮合制備 2-乙基-2-己烯醛的新方法，特指采用水熱法制備的氧化鎂催化劑催化正丁醛縮合制備 2-乙基-2-己烯醛的方法。
背景技術(shù)：
2-乙基-2-己烯醛是一種重要的化工原料，在藥物，香料，化妝品以及藥物合成中 間體都有著廣泛的應(yīng)用，并且它還是工業(yè)合成2-乙基-正己醛和2-乙基-己烷-1-醇的 重要原料。而后者也有著非常重要的商業(yè)用途，包括生產(chǎn)橡膠，耐磨損聚乙烯醛以及高分子 和潤滑油的抗氧化劑。工業(yè)上，2-乙基-2-己烯醛主要是在NaOH或者KOH等液體堿的催化 作用下丁醛發(fā)生自縮合反應(yīng)生成的，由于這一過程需要消耗超過化學(xué)計(jì)量比KOH/NaOH，因 此它是一種非經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)。另外，反應(yīng)結(jié)束后堿金屬氧化物需要大量的水中和洗滌，這也對 環(huán)境造成了很大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服均相法制備2-乙基-2-己烯醛的缺點(diǎn)，提供一種采用氧化鎂催 化劑制備2-乙基-2-己烯醛的方法，氧化鎂催化劑用于該正丁醛縮合反應(yīng)生產(chǎn)工藝簡單， 產(chǎn)品呈中性，不需要中和洗滌，不會產(chǎn)生工業(yè)廢水，后處理方便，催化劑可以多次使用。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
本發(fā)明是一種氧化鎂催化劑催化正丁醛縮合反應(yīng)的方法，以正丁醛為原料，加入溶劑， 加入氧化鎂催化劑，經(jīng)過正丁醛縮合作用得到的2-乙基-2-己烯醛，其步驟是在圓底燒瓶 中加入溶劑、正丁醛，溶劑和正丁醛的質(zhì)量比在0:1到20:1之間；再加入氧化鎂催化劑，所 述氧化鎂催化劑為水熱法制備的固體堿催化劑，氧化鎂催化劑用量為正丁醛重量的1_50%， 磁力攪拌，在20 160°C下反應(yīng)0. 5 48小時；反應(yīng)后趁熱抽濾，分離出氧化鎂催化劑；液 相再蒸餾回收溶劑和正丁醛；產(chǎn)物2-乙基-2-己烯醛經(jīng)精餾得到。本發(fā)明所述氧化鎂催化劑通過水熱法制備而得，水熱法制備氧化鎂催化劑的步驟 為將0. 0Γ0. 05摩爾Mg(NO3)2 · 6Η20或MgSO4溶解到IOOmL水中，緩慢滴加氨水，調(diào)節(jié)溶 液ΡΗ，待沉淀完全后繼續(xù)攪拌l_24h，放入200mL晶化釜中晶化12_72h，取出后冷卻，過濾， 用去離子水洗滌，沉淀在100-160°C烘箱中8-24h烘干備用，反應(yīng)前，將所得沉淀在不同溫 度下焙燒l_12h。本發(fā)明所述的氧化鎂催化劑制備的沉淀過程中溶液pH為9. (Γ12. 0，晶化溫度為 100-180。C，焙燒溫度為 300-1000。C。本發(fā)明所述的溶劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、異丁醇、正己醇、正己烷、環(huán)己 烷、甲苯、對二甲苯中的一種。溶劑所用質(zhì)量為正丁醛的(Γ20倍，在該條件下，如上述所述歩驟制備生物柴油， 反應(yīng)時間為0. 5 24h，正丁醛轉(zhuǎn)化率為98%左右，2-乙基-2-己烯醛的收率在85%左右。
本發(fā)明的有益效果是采用水熱法制備的氧化鎂作為正丁醛縮合反應(yīng)制備2-乙 基-2-己烯醛的催化劑，可提高固體堿催化正丁醛縮合反應(yīng)中2-乙基-2-己烯醛的收 率。回收后的溶劑、正丁醛均可多次重復(fù)利用。本發(fā)明最大優(yōu)點(diǎn)是可獲得高收率的2-乙 基-2-己烯醛，而且后處理方便，不需要中和洗滌，沒有工業(yè)廢水產(chǎn)生。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在IOOml圓底燒瓶中，加入20g去離子水，2. 5g正丁醛，加入重量約為正丁醛20 %的 MgO催化劑0. 5g，反應(yīng)溫度控制在90°C，磁力攪拌速度為600rpm，反應(yīng)時間12h。反應(yīng)結(jié)束 后趁熱抽濾，分離出催化劑。經(jīng)蒸餾回收正丁醛，進(jìn)一步精餾提純后得到2-乙基-2-己烯 醛。反應(yīng)體系為中性，省卻了因中和洗滌而產(chǎn)生的工業(yè)廢水，降低了環(huán)境污染。經(jīng)氣相色譜 檢測，正丁醛的轉(zhuǎn)化率為94. 5%，2-乙基-2-己烯醛的收率為77. 0%。實(shí)施例2
在IOOml高壓釜中，加入20g甲苯，Ig正丁醛，加入重量約為正丁醛50%的MgO催化劑 0. 5g，反應(yīng)溫度控制在140°C，磁力攪拌速度為600rpm，反應(yīng)時間24h。反應(yīng)結(jié)束后趁熱抽 濾，分離出催化劑。經(jīng)蒸餾回收正丁醛，進(jìn)一步精餾提純后得到2-乙基-2-己烯醛。經(jīng)氣 相色譜檢測，正丁醛的轉(zhuǎn)化率為79. 3%，2-乙基-2-己烯醛的收率為58. 1%。實(shí)施例3
在IOOml圓底燒瓶中，加入20g正丁醇，Ig正丁醛，加入重量約為正丁醛25%的MgO催 化劑0. 25g，反應(yīng)溫度控制在110°C，磁力攪拌速度為600rpm，反應(yīng)時間8h。反應(yīng)結(jié)束后趁熱 抽濾，分離出催化劑。經(jīng)蒸餾回收正丁醛，進(jìn)一步精餾提純后得到2-乙基-2-己烯醛。經(jīng) 氣相色譜檢測，正丁醛的轉(zhuǎn)化率為98. 1%，2-乙基-2-己烯醛的收率為85. 4%。實(shí)施例4
在100ml高壓釜中，加入20g正丁醇，2. 5g正丁醛，加入重量約為正丁醛20%的MgO催 化劑0. 5g，反應(yīng)溫度控制在160°C，磁力攪拌速度為600rpm，反應(yīng)時間0. 5h。反應(yīng)結(jié)束后趁 熱抽濾，分離出催化劑。經(jīng)蒸餾回收正丁醛，進(jìn)一步精餾提純后得到2-乙基-2-己烯醛。經(jīng) 氣相色譜檢測，正丁醛的轉(zhuǎn)化率為85. 4%，2-乙基-2-己烯醛的收率為71. 6%。實(shí)施例5
在100ml圓底燒瓶中，加入20g正丁醛，加入重量約為正丁醛的MgO催化劑0. 2g， 反應(yīng)溫度控制在20°C，磁力攪拌速度為600rpm，反應(yīng)時間48h。反應(yīng)結(jié)束后趁熱抽濾，分離 出催化劑。經(jīng)蒸餾回收正丁醛，進(jìn)一步精餾提純后得到2-乙基-2-己烯醛。經(jīng)氣相色譜檢 測，正丁醛的轉(zhuǎn)化率為25. 7%，2-乙基-2-己烯醛的收率為19. 4%。
五個實(shí)施實(shí)例匯總表
權(quán)利要求
1 一種氧化鎂催化劑催化正丁醛縮合反應(yīng)的方法，其特征是以正丁醛為原料，加入溶 劑，加入氧化鎂催化劑，經(jīng)過正丁醛縮合作用得到的2-乙基-2-己烯醛，其步驟是在圓底 燒瓶中加入溶劑、正丁醛，溶劑和正丁醛的質(zhì)量比在0:1到20:1之間；再加入氧化鎂催化 劑，所述氧化鎂催化劑為水熱法制備的固體堿催化劑，氧化鎂催化劑用量為正丁醛重量的 1-50%，磁力攪拌，在20 160°C下反應(yīng)0. 5 48小時；反應(yīng)后趁熱抽濾，分離出氧化鎂催 化劑；液相再蒸餾回收溶劑和正丁醛；產(chǎn)物2-乙基-2-己烯醛經(jīng)精餾得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂催化劑催化正丁醛縮合反應(yīng)的方法，其特征是所述氧 化鎂催化劑通過水熱法制備而得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧化鎂催化劑的制備，其特征是所述的水熱法制備氧化鎂催 化劑，其步驟為將0. 0Γ0. 05摩爾Mg(NO3)2 · 6Η20或MgSO4溶解到IOOmL水中，緩慢滴加 氨水，調(diào)節(jié)溶液ΡΗ，待沉淀完全后繼續(xù)攪拌Ι-Mh，放入200mL晶化釜中晶化12_7池，取出后 冷卻，過濾，用去離子水洗滌，沉淀在100-160°C烘箱中8-24h烘干備用，反應(yīng)前，將所得沉 淀在不同溫度下焙燒l_12h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化鎂催化劑的制備，其特征是氧化鎂催化劑制備的沉淀過 程中溶液PH為9. 0 12.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化鎂催化劑的制備，其特征是氧化鎂催化劑制備的晶化溫 度為 100-180°Co
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化鎂催化劑的制備，其特征是氧化鎂催化劑制備的焙燒溫 度為 300-1000°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鎂催化劑的制備，其特征是所述的溶劑為水、甲醇、乙 醇、丙醇、正丁醇、異丁醇、正己醇、正己烷、環(huán)己烷、甲苯、對二甲苯中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及綠色化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種固體堿催化劑催化正丁醛縮合制備2-乙基-2-己烯醛的新方法，特指采用水熱法制備的氧化鎂催化劑催化正丁醛縮合制備2-乙基-2-己烯醛的方法，其是正丁醛在氧化鎂催化劑作用下經(jīng)過縮合反應(yīng)得到2-乙基-2-己烯醛，溶劑正丁醇和正丁醛的質(zhì)量比在0:1到20:1之間，氧化鎂催化劑用量為正丁醛重量的1-50%，在20～160oC下反應(yīng)0.5～48小時，本發(fā)明工藝過程簡單，氧化鎂催化劑經(jīng)20次重復(fù)利用不失活，反應(yīng)產(chǎn)物不需中和、洗滌，不會產(chǎn)生工業(yè)廢水。
文檔編號C07C47/21GK102070419SQ20101060050
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者丁宇琦, 孫輝, 李望, 樓輝, 段謹(jǐn)釗, 鄭小明, 韓軍興 申請人:浙江大學(xué)