本發(fā)明涉及日化添加劑的合成領(lǐng)域,尤其是一種辛氧基甘油的合成方法。
背景技術(shù):
辛氧基甘油(又稱乙基己基甘油,3-[2-(ethylhexyl)oxyl]-1,2-propandiol)是一種新的具有防腐功效兼顧保濕除臭功效的多功能化妝品添加劑,特別是作為“無(wú)添加防腐劑”的最重要的代表之一,在日化產(chǎn)品中與其它多元醇等復(fù)合使用,具有保濕護(hù)膚,防腐除臭等功效,目前已在化妝品領(lǐng)域廣泛使用。特別是利用辛氧基甘油和其他傳統(tǒng)防腐劑的增效作用,可大量降低傳統(tǒng)防腐劑的加入量,使防腐體系毒性降低,對(duì)人體安全性顯著提高。
辛氧基甘油的主要原料是異辛基縮水甘油醚(2-乙基已基縮水甘油醚),其成本占到辛氧基甘油原材料成本的70-80%。目前相關(guān)專利文獻(xiàn)報(bào)道的收率為80%左右。為降低成本,提高收率是非常必要的。
中國(guó)專利申請(qǐng)cn2014106267923中用縮水甘油醚和乙酸鈉,強(qiáng)堿及水在90-95°反應(yīng)8-10小時(shí),收率84%,不但反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),且收率不高。用羧酸(鹽)與烷基縮水甘油醚加成后在堿性條件下水解,容易產(chǎn)生大量的烷基縮水甘油醚的自聚物,產(chǎn)率降低,處理困難。
中國(guó)專利申請(qǐng)cn2015102399330一種制備高純度辛氧基甘油的方法,通過(guò)以2-乙基已基縮水甘油醚和丙酮在路易斯酸作用下生成中間體,適時(shí)加入終止劑后水解,最后利用短程蒸餾得到高純度辛氧基甘油,產(chǎn)品收率只有88%,且中間過(guò)程需要蒸出過(guò)量的溶劑,較為復(fù)雜。
日本專利jp58134049中給出:在酸如路易斯酸的存在下用酸酐與縮水甘油醚反應(yīng)得到中間體,然后水解。酸酐的用量大大超過(guò)理論用量,經(jīng)濟(jì)上沒有可行性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述不足,本發(fā)明旨在提供一種高收率辛氧基甘油的方法,通過(guò)本發(fā)明所述的合成方法,可得到高純度的辛氧基甘油,作為日化產(chǎn)品的多功能添加劑。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:一種辛氧基甘油的合成方法,包括以下步驟:
步驟1:向乙酸酐中加入2-乙基已基縮水甘油醚、催化劑,反應(yīng)1~2h,得中間體;
步驟2:調(diào)節(jié)體系ph為12~14,攪拌1小時(shí),靜置分液;
步驟3:先后用氯化銨溶液、水洗滌油相,精餾油相,得辛氧基甘油。
其中,步驟1所述的催化劑為三乙胺、三辛胺的一種或兩種組合。
其中,所述的催化劑與2-乙基已基縮水甘油醚摩爾比為1:20~50。
其中,步驟1所述的2-乙基已基縮水甘油醚與乙酸酐的摩爾比為1:1~5。
其中,步驟1所述的2-乙基已基縮水甘油醚與乙酸酐的摩爾比為1:2。
其中,步驟1所述的2-乙基已基縮水甘油醚與乙酸酐的摩爾比為1:1.3。
其中,所述步驟1的反應(yīng)溫度為115~125℃,反應(yīng)壓力為0.15~0.2mpa。
其中,所述步驟2的反應(yīng)溫度為60~70℃。
其中,所述的步驟2的ph調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉水溶液。
其中,步驟3所述的氯化鈉溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%。
其中,本發(fā)明所述的辛氧基甘油的分子結(jié)構(gòu)式如下所示:
與傳統(tǒng)方法相比,本發(fā)明具有下述優(yōu)勢(shì):
1)高收率:對(duì)于2-乙基已基縮水甘油醚的收率達(dá)到94%以上。
2)高時(shí)效:制備反應(yīng)時(shí)間可控制3小時(shí)內(nèi),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它工藝。
3)酸酐的加入量不超過(guò)理論量的30%,而其它相關(guān)資料中要求的酸酐量為理論量的5-10倍,這對(duì)于控制成本極為重要;而且后處理中減少了酸酐的回收步驟,這些對(duì)降低成本起到關(guān)鍵作用。
4)高選擇性:高沸點(diǎn)雜質(zhì)來(lái)源于反應(yīng)過(guò)程,所選工藝最終產(chǎn)品中高沸點(diǎn)雜質(zhì)小于0.3%,過(guò)程幾乎沒有高聚物產(chǎn)生。
5)反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)單:所有反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。
6)選擇氯化銨溶液洗滌少量殘存的催化劑及其鹽,洗凈效率高。
7)反應(yīng)重復(fù)性良好,易于規(guī)?;a(chǎn)。
8)高純度:減壓蒸餾處理后,辛氧基甘油純度可達(dá)99.0%以上,無(wú)色,幾乎無(wú)味,已在化妝品中應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制,任何在本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)所做的有限次修改,仍在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1
在裝有磁力攪拌器、溫度計(jì)的3升耐壓反應(yīng)釜中,加入376.3克(純度99.0%)的2-乙基已基縮水甘油醚,267.9克乙酸酐(純度99.0%),10.2克三乙胺。攪拌下升溫到110~115℃,通入氮?dú)?,保持反?yīng)壓力在0.15-0.16mpa之間反應(yīng)90分鐘。降溫到70℃,緩慢在30分鐘-40分鐘內(nèi)加50%的氫氧化鈉溶液調(diào)整體系ph值大于12。繼續(xù)保溫1小時(shí)。
靜置分液,用2倍于油相體積量的5%氯化銨溶液洗滌油相后,再用去離子水洗滌一次。將油相真空下精餾,必要時(shí)脫氣處理,得到本發(fā)明的高時(shí)效,高收率辛氧基甘油,經(jīng)氣相色譜分析,純度99.12%,收率94.6%。
實(shí)施例2
在裝有磁力攪拌器、溫度計(jì)的3升耐壓反應(yīng)釜中,加入376.3克(純度99.0%)的2-乙基已基縮水甘油醚,226.7克乙酸酐(純度99.0%),10.2克三乙胺。攪拌下升溫到115~120℃,通入氮?dú)?,保持反?yīng)壓力在0.15-0.16mpa之間反應(yīng)90分鐘。降溫到70℃,緩慢在30分鐘-40分鐘內(nèi)加50%的氫氧化鈉溶液調(diào)整體系ph值大于12。繼續(xù)保溫1小時(shí)。
靜置分液,用2倍于油相體積量的5%氯化銨溶液洗滌油相后,再用去離子水洗滌一次。將油相真空下精餾,必要時(shí)脫氣處理,得到本發(fā)明的高時(shí)效,高收率辛氧基甘油,經(jīng)氣相色譜分析,純度99.08%,收率93.1%。
實(shí)施例3
在裝有磁力攪拌器、溫度計(jì)的3升耐壓反應(yīng)釜中,加入376.3克(純度99.0%)的2-乙基已基縮水甘油醚,412.2克乙酸酐(純度99.0%),5.0克三乙胺。攪拌下升溫到115~120℃,通入氮?dú)?,保持反?yīng)壓力在0.15-0.16mpa之間反應(yīng)90分鐘。降溫到65℃,緩慢在30分鐘-40分鐘內(nèi)加50%的氫氧化鈉溶液調(diào)整體系ph值大于12。繼續(xù)保溫1小時(shí)。
靜置分液,用2倍于油相體積量的5%氯化銨溶液洗滌油相后,再用去離子水洗滌一次。將油相真空下精餾,必要時(shí)脫氣處理,得到本發(fā)明的高時(shí)效,高收率辛氧基甘油,經(jīng)氣相色譜分析,純度99.02%,收率95.1%。
實(shí)施例4
在裝有磁力攪拌器、溫度計(jì)的3升耐壓反應(yīng)釜中,加入376.3克(純度99.0%)的2-乙基已基縮水甘油醚,412.2克乙酸酐(純度99.0%),18克三辛胺。攪拌下升溫到115~120℃,通入氮?dú)猓3址磻?yīng)壓力在0.15-0.16mpa之間反應(yīng)90分鐘。降溫到65℃,緩慢在30分鐘-40分鐘內(nèi)加50%的氫氧化鈉溶液調(diào)整體系ph值大于12。繼續(xù)保溫1小時(shí)。
靜置分液,用2倍于油相體積量的5%氯化銨溶液洗滌油相后,再用去離子水洗滌一次。將油相真空下精餾,必要時(shí)脫氣處理,得到本發(fā)明的高時(shí)效,高收率辛氧基甘油,經(jīng)氣相色譜分析,純度99.02%,收率94.9%。
對(duì)比例1
與實(shí)施例1對(duì)比,按照實(shí)施1的工藝,改為常壓反應(yīng),收率僅為21.2%;
對(duì)比例2
與實(shí)施例1對(duì)比,常壓反應(yīng),當(dāng)加成反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí),水解保持3小時(shí),收率為52.9%。
對(duì)比例3
與實(shí)施例3對(duì)比,其它工藝不變,用去離子水代替5%氯化銨溶液洗滌油相。共洗滌5次,仍然有異味,收率94.6%。
以上所述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡在本發(fā)明的精神和原則范圍內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。