專利名稱：一種低碳烷氧基鋁的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醇鋁制備方法，更確切地說，本發(fā)明是一種關(guān)于低碳醇和金屬鋁反應(yīng)制備低碳烷氧基鋁的方法。
低碳烷氧基鋁是有機(jī)反應(yīng)的還原劑、脫水劑、催化劑，是精細(xì)陶瓷、電燈節(jié)能材料以及制備氧化鋁、含鋁化合物的原料，還可用于制備復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂和干性油涂層。
有關(guān)低碳烷氧基鋁的制備方法人們已研究了幾十年，傳統(tǒng)的方法是低碳醇與金屬鋁反應(yīng)后，蒸出剩余的低碳醇，然后在減壓下蒸出目的產(chǎn)物低碳烷氧基鋁。由于低碳烷氧基鋁長(zhǎng)期受熱或高溫短時(shí)間加熱會(huì)發(fā)生分解、聚合，產(chǎn)生一部分輕組份，使真空泵油稀釋，導(dǎo)致真空度迅速下降，需頻繁更換真空泵油，使生產(chǎn)很難正常進(jìn)行，而且產(chǎn)生的聚合物真空下不可能蒸出，致使產(chǎn)物收率不高。1992年日本大興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社在JP 04-244037專利申請(qǐng)中，公布了采用甲苯、二甲苯、苯作為溶劑，異丙醇和金屬鋁反應(yīng)后，用過濾的方法制得高純度的三異丙氧基鋁。但是由于三異丙氧基鋁在甲苯、二甲苯、苯及其它烴類溶劑中的溶解度不高，因此在該專利申請(qǐng)中提出使用三倍多的溶劑使三異丙氧基鋁完全溶解，這樣，過濾后要回收大量溶劑，不僅操作麻煩，耗能多，生產(chǎn)成本增加，而且芳烴溶劑對(duì)人體有害，勞動(dòng)保護(hù)條件要求較高。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有低碳烷氧基鋁的提純方法的缺點(diǎn)，提出一種簡(jiǎn)單的實(shí)用的提純方法。
本發(fā)明的主要方案是將低碳醇和金屬鋁反應(yīng)得到的產(chǎn)物在液態(tài)條件下進(jìn)行過濾，制得高純度的低碳烷氧基鋁。
本發(fā)明是將過量30～50％的C1～C4低碳醇和金屬鋁在三氯化鋁、氯化汞或低碳烷氧基鋁催化劑存在下，于80～180℃反應(yīng)4～24h，蒸出剩余的低碳醇，保持反應(yīng)物呈液態(tài)時(shí)進(jìn)行過濾，最好是高于目的產(chǎn)物熔點(diǎn)的20～60℃下過濾，即可制得收率大于96％的高純度低碳烷氧基鋁。
當(dāng)過濾前的反應(yīng)產(chǎn)物微帶顏色時(shí)，可在該產(chǎn)物中加入產(chǎn)物重量的0.01～5.00％的水，使其水解產(chǎn)生少許的氫氧化鋁，使雜質(zhì)或有色物質(zhì)被氫氧化鋁吸附沉淀后再進(jìn)行過濾；也可以在過濾前的反應(yīng)產(chǎn)物中加入包括氧化鋁、活性炭或硅藻土吸附劑，加入量是反應(yīng)重量的0.01～5.00％，加入這類物質(zhì)還可以起到助濾的作用，使過濾速度加快。
本發(fā)明所述的過濾溫度可根據(jù)所需制備的烷氧基鋁的熔點(diǎn)來確定，如三乙氧基鋁的熔點(diǎn)是140℃，三異丙氧基鋁的熔點(diǎn)是119℃，三特丁氧基鋁的熔點(diǎn)是180℃升華(THE MERCK INDEX，1989年出版)，因此本發(fā)明選擇的過濾溫度是高于目的產(chǎn)物熔點(diǎn)20～60℃，過濾溫度高，低碳烷氧基鋁的粘度低，過濾速度較快，但過濾溫度太高會(huì)導(dǎo)致低碳烷氧基鋁分解；過濾溫度太低也常常會(huì)使過濾速度太慢，造成操作困難。
本發(fā)明的過濾可以采用減壓過濾，真空度100～760mmHg；也可以采用加壓過濾，過濾壓力大于0.01Kg/cm2。一般來說，過濾溫度較高即低碳烷氧基鋁的粘度較低時(shí)，減壓真空度或加壓的壓力可以低一些，反之則用較高的真空度或較高的壓力。
所述的過濾用的材料，只要在過濾條件下不發(fā)生物理或化學(xué)變化的任何材料均可使用，包括濾紙、濾布、濾網(wǎng)、濾筒，但孔徑要求小于15μm。
所述的低碳醇為C1～C4脂肪醇，其水含量＜0.2％。
所述的金屬鋁包括鋁錠、鋁塊、鋁屑、鋁粉，純度＞99.5％。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)由于在本發(fā)明的過濾溫度下提純低碳烷氧基鋁不會(huì)發(fā)生分解或聚合，克服傳統(tǒng)方法中低碳烷氧基鋁蒸餾提純所帶來的不能長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品收率低，成本高等缺點(diǎn)；同時(shí)本發(fā)明還解決低碳烷氧基鋁加芳烴進(jìn)行過濾提純所產(chǎn)生的操作繁雜，芳烴對(duì)人體毒害及易燃等問題，總之，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)低碳烷氧基鋁設(shè)備少，操作容易，產(chǎn)品收率高，安全可靠。
下面用實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明的特點(diǎn)。
實(shí)例1～5實(shí)例1～實(shí)例5按本發(fā)明的過濾方法制取異丙氧基鋁。
在1升三口燒瓶里，放入27克鋁屑，0.2克無水三氯化鋁和230克異丙醇，將其加熱至沸騰，并使異丙醇回流穩(wěn)定后，繼續(xù)反應(yīng)6～10h(實(shí)例1～實(shí)例5的反應(yīng)時(shí)間分別為6、7、7、7、10h)，然后蒸出剩余的異丙醇，將溫度升到150℃時(shí)，在真空度為700mmHg的條件下進(jìn)行過濾，結(jié)果見表1。實(shí)例2～實(shí)例5在過濾前分別加入2克水，2克氧化鋁，2克活性炭，2克硅藻土，試驗(yàn)結(jié)果見表1。
所得濾液稱重計(jì)收率，濾液按CN85100218專利的條件水解成氧化鋁后進(jìn)行雜質(zhì)分析，結(jié)果見表2。
實(shí)例6本實(shí)例是對(duì)比例，采用傳統(tǒng)的減壓閃蒸的方法。
按實(shí)例1～5操作，在蒸出剩余異丙醇后，進(jìn)行減壓閃蒸，在真空度740～750mmHg的條件下，收集135～145℃餾出物，將餾出物按CN 85100218專利的條件水解成氧化鋁，然后對(duì)其進(jìn)行雜質(zhì)分析，結(jié)果見表1～2。
表1過濾試驗(yàn)結(jié)果<
>
表2氧化鋁雜質(zhì)分析結(jié)果
*SB Al2O3是市售產(chǎn)品
權(quán)利要求
1.一種低碳烷氧基鋁的制備方法，制備步驟包括將過量30～50％的C1～C4低碳醇和金屬鋁在氯化鋁、氯化汞或低碳烷氧基鋁催化劑存在下，于80～180℃反應(yīng)4～24h，其特征在于蒸出剩余的低碳醇后，保持反應(yīng)物呈液態(tài)時(shí)進(jìn)行過濾，過濾溫度為高于目的產(chǎn)物熔點(diǎn)的20～60℃。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)產(chǎn)物過濾前加入產(chǎn)物重量的0.01～5.00％的水，使其水解得到少許的可吸附產(chǎn)物中雜質(zhì)的氫氧化鋁。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于過濾前的反應(yīng)產(chǎn)物中加入包括氧化鋁、活性炭、硅藻土吸附劑，加入量為反應(yīng)產(chǎn)物重量的0.01～5.00％。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的反應(yīng)產(chǎn)物的過濾可在真空度100～760mmHg或壓力大于0.01Kg/cm2的條件下過濾。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于過濾材料在過濾條件不發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，包括濾紙、濾布，濾網(wǎng)、濾筒，其孔徑小于15μm。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于金屬鋁包括鋁錠、鋁塊，鋁屑、鋁粉，其純度＞99.5％。
全文摘要
一種低碳烷氧基鋁的制備方法,其主要特點(diǎn)是將低碳醇和金屬鋁反應(yīng)得到的產(chǎn)物在一定的溫度下,使其保持在液體狀態(tài)下進(jìn)行過濾,得到高純度的低碳烷氧基鋁。該方法克服傳統(tǒng)的減壓蒸餾方法帶來的缺點(diǎn),提高產(chǎn)品的收率。
文檔編號(hào)C07F5/00GK1201035SQ97112308
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1997年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者段啟偉, 戴隆秀, 汪燮卿, 紀(jì)洪波, 王如恩, 林偉國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工總公司, 中國(guó)石油化工總公司石油化工科學(xué)研究院