本發(fā)明涉及2,3-丁二酮合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2，3丁二酮的綠色合成方法。
背景技術(shù)：
2,3-丁二酮又名雙乙酰，具有強烈的甜奶油香味，被廣泛應(yīng)用于奶油香料的配制，此外，2,3-丁二酮還可作為防腐劑、明膠硬化劑、醫(yī)藥中間體等，得到了廣泛的使用。目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)2,3-丁二酮采用的普遍方法是現(xiàn)將丁酮與亞硝酸酯反應(yīng)生成丁酮肟，然后水解得到丁二酮，此方法使用毒性較大的亞硝酸類物質(zhì)，且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的硫酸氫鈉，三廢較多，給環(huán)境帶來極大負擔(dān)，急需替代性的生產(chǎn)工藝。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種工藝簡單、無污染的2，3丁二酮的綠色合成方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種2，3丁二酮的綠色合成方法，其特征在于：所述合成方法包括以下工藝步驟：
1）以乙醛（i）為原料，噻唑鹽為催化劑，并用碳酸氫鈉將反應(yīng)液的ph值調(diào)節(jié)至9～10，在壓力反應(yīng)釜中加熱進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)3～4小時后反應(yīng)釜壓力下降至0mpa，表明反應(yīng)基本完成，降溫、減壓蒸餾，得到乙偶姻（ii）；
2）在步驟1制得的乙偶姻（ii）中加入水，再加入助催化劑，保持低溫，通入臭氧開始氧化反應(yīng)，并用氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，反應(yīng)結(jié)束后，除去過氧值，減壓蒸餾分離得到2,3-丁二酮（iii）；
反應(yīng)公式為：
本發(fā)明進一步解決的技術(shù)改進方案是：
所述步驟2中乙偶姻與水的質(zhì)量比為5：2。
本發(fā)明進一步解決的技術(shù)改進方案是：
所述步驟2中的助催化劑為乙酸。
本發(fā)明進一步解決的技術(shù)改進方案是：
所述步驟2中的反應(yīng)溫度為5～25℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下明顯優(yōu)點：本發(fā)明在合成過程中采用臭氧法對乙偶姻進行氧化，以水為溶劑，乙酸為助催化劑，利用臭氧與水結(jié)合形成的臭氧水的強氧化性，在酸性條件助推下對乙偶姻進行氧化，形成2,3-丁二酮，收率較高，且由于臭氧是處理廢水，消毒的理想試劑，所以在氧化過程中無任何廢水，整個工藝具有綠色環(huán)保的優(yōu)點。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例子對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1
1）將乙醛800克和加入到2l壓力反應(yīng)釜中，加入8克3-乙基4-甲基-5-羥乙基噻唑氯鹽，并用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值9～10，開啟攪拌并升溫至120℃，反應(yīng)自行開始，反應(yīng)釜壓力逐漸上升至1.5mpa，3小時后下降至0mpa，說明反應(yīng)基本完成，停止反應(yīng)。待自然冷卻后進一步對粗產(chǎn)物減壓蒸餾，得到乙偶姻。
2）在250ml三口燒瓶中，加入乙偶姻100克和水40克，再加入助催化劑乙酸1克，將三口燒瓶置于水浴鍋中，保持10℃，通入臭氧開始反應(yīng)。用氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，加入亞硫酸氫鈉除去過氧值，減壓蒸餾分離得到2,3-丁二酮成品，整個工藝過程收率以乙醛計算為92%。
1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ2.272(3h,s)。
實施例2
1）將乙醛800克和加入到2l壓力反應(yīng)釜中，加入8克3-乙基4-甲基-5-羥乙基噻唑氯鹽，并用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值9-10，開啟攪拌并升溫至120℃，反應(yīng)自行開始，反應(yīng)釜壓力逐漸上升至1.5mpa，3小時后下降至0mpa，說明反應(yīng)基本完成，停止反應(yīng)。待自然冷卻后進一步對粗產(chǎn)物減壓蒸餾，得到乙偶姻。
2）在250ml三口燒瓶中，加入乙偶姻100克和水40克，再加入助催化劑乙酸1克，將三口燒瓶置于水浴鍋中，保持5℃，通入臭氧開始反應(yīng)。用氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，加入亞硫酸氫鈉除去過氧值，減壓蒸餾分離得到2,3-丁二酮成品，整個工藝過程收率以乙醛計算為82%。
1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ2.272(3h,s)。
實施例3
1）將乙醛800克和加入到2l壓力反應(yīng)釜中，加入8克3-乙基4-甲基-5-羥乙基噻唑氯鹽，并用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值9-10，開啟攪拌并升溫至120℃，反應(yīng)自行開始，反應(yīng)釜壓力逐漸上升至1.5mpa，3小時后下降至0mpa，說明反應(yīng)基本完成，停止反應(yīng)。待自然冷卻后進一步對粗產(chǎn)物減壓蒸餾，得到乙偶姻。
2）在250ml三口燒瓶中，加入乙偶姻100克和水40克，再加入助催化劑乙酸1克，將三口燒瓶置于水浴鍋中，保持20℃，通入臭氧開始反應(yīng)。用氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，加入亞硫酸氫鈉除去過氧值，減壓蒸餾分離得到2,3-丁二酮成品，整個工藝過程收率以乙醛計算為96%。
1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ2.272(3h,s)。
將本發(fā)明所制備的2，3丁二酮與現(xiàn)有技術(shù)的測試結(jié)果對比：
表測試結(jié)果對比表
由測試結(jié)果可知，應(yīng)用本綠色合成方法生產(chǎn)2,3-丁二酮的最高收率為96%，而且在合成過程中無廢水產(chǎn)生。
上述參照實施例的目的在于對本發(fā)明技術(shù)進行詳細描述，是說明性的而不是限定性的。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的范圍和總體構(gòu)思的前提下，按照本發(fā)明技術(shù)的方法作出不同的修改和變化是顯而易見的，應(yīng)屬本發(fā)明技術(shù)將來通過官方渠道尋求保護范圍之內(nèi)。