本發(fā)明涉及一種2,2-二甲氧基丙烷的制備方法。

背景技術(shù)：

1、2,2-二甲氧基丙烷是一種重要的精細(xì)化學(xué)品，是合成芳樟醇系列香精香料、維生素a、e等醫(yī)藥化工的關(guān)鍵中間體，在有機(jī)合成中常用作保護(hù)劑、縮合劑和脫水劑。

2、2,2-二甲氧基丙烷的主要合成方法是丙酮和甲醇直接合成法，使用酸性催化劑，反應(yīng)體系存在平衡，轉(zhuǎn)化率取決于反應(yīng)溫度和原料的配比，甲醇和2,2-二甲氧基丙烷共沸比例為45/50，得到純品2,2-二甲氧基丙烷需要使用大量丙酮共沸蒸餾移除甲醇，能耗大，還會造成2,2-二甲氧基丙烷夾帶損失。

3、美國專利us4775447公開了一種制備2,2-二甲氧基丙烷純品的方法，在0-25℃下使用酸性樹脂催化劑得到甲醇、丙酮和2,2-二甲氧基丙烷混合物，采用補(bǔ)加丙酮，將大部分甲醇共沸移除，丙酮物料損耗大，共沸蒸餾能耗高，單程效率低。

4、cn109206304b公開一種制備2,2-二甲氧基丙烷純品的方法，采用反應(yīng)精餾的方式得到的甲醇、丙酮和2,2-二甲氧基丙烷粗品混合物。采用膜分離移除甲醇，再將丙酮和2,2-二甲氧基丙烷通過精餾分離得到98.5%純度的2,2-二甲氧基丙烷。該方法分離能耗高，膜分離設(shè)備投資大。

5、cn109438196a公開了一種采用多塔串聯(lián)共沸縮合制備2,2-二甲氧基丙烷的方法，控制反應(yīng)壓力在700pa-2000pa，塔釜反應(yīng)溫度在2-18℃之間，塔頂收集生成共沸物，采用2-5個板式精餾塔串聯(lián)分離，得到98%以上純度的2,2-二甲氧基丙烷。該方法操作參數(shù)控制較難，設(shè)備投資大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)2,2-二甲氧基丙烷生產(chǎn)過程中使用大量丙酮共沸除甲醇能耗過大、丙酮存在單耗和2，2-二甲氧基丙烷存在夾帶損耗的問題，本發(fā)明提供了一種制備2,2-二甲氧基丙烷的方法，避免了不必要的丙酮消耗和2，2-二甲氧基丙烷的夾帶損耗，獲得了高純度的2,2-二甲氧基丙烷。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。

3、本發(fā)明提供了一種2,2-二甲氧基丙烷的制備方法，其包括如下步驟：

4、s1：在分子篩催化劑的作用下，2,2-二甲氧基丙烷與甲醇的共沸物進(jìn)行消除反應(yīng)，得到2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物；

5、；

6、s2：在酸性催化劑的作用下，2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物與甲醇進(jìn)行加成反應(yīng)，得到2,2-二甲氧基丙烷；

7、。

8、步驟s1中，所述的分子篩催化劑可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的分子篩催化劑，較佳的，所述的分子篩催化劑為改性分子篩催化劑，例如為酸改性的zsm分子篩催化劑。

9、在某一方案中，步驟s1中，所述的2,2-二甲氧基丙烷與甲醇的共沸物中，2,2-二甲氧基丙烷的質(zhì)量百分含量為40-70%，例如為55%。

10、在某一方案中，步驟s1中，所述的2,2-二甲氧基丙烷與甲醇的共沸物通過以下步驟制備：

11、s0：在陽離子酸樹脂的催化下，甲醇和丙酮進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到所述2,2-二甲氧基丙烷與甲醇的共沸物。

12、步驟s0中，所述陽離子酸樹脂可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的陽離子酸樹脂柱，例如為732陽離子樹脂柱。

13、所述的732陽離子樹脂柱體積可為800-1500ml，例如為1000ml。

14、步驟s0中，甲醇和丙酮的摩爾比可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的摩爾比，優(yōu)選為（2-5）：1，例如為4：1、3：1、2.5：1、5：1或2.8：1。

15、在某一方案中，步驟s0中，甲醇和丙酮混合后通入陽離子酸樹脂柱，甲醇和丙酮的混合液的流量為10-60ml/min，例如為50、25、30、20或16.7ml/min。

16、步驟s0中，所述的縮合反應(yīng)的溫度可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的溫度，較佳的，所述的縮合反應(yīng)的溫度為-60--20℃，例如-60、-50、-40、-20或-30℃。

17、步驟s0中，所述的縮合反應(yīng)的進(jìn)程可按照本領(lǐng)域常規(guī)的檢測方法進(jìn)行監(jiān)測（例如tlc、hplc或gc），一般以丙酮反應(yīng)完全作為反應(yīng)的終點，較佳地，所述的縮合反應(yīng)的反應(yīng)時間為15-60min，例如60、50、35、40或20min。

18、步驟s0中，所述的縮合反應(yīng)完成后，還可包括如下后處理步驟：

19、（s0-1）常壓精餾去除甲醇和丙酮的共沸物；

20、（s0-2）進(jìn)一步常壓精餾得到2，2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物。

21、在某一方案中，步驟（s0-1）中，所述精餾的頂溫為55-56℃。

22、在某一方案中，步驟（s0-2）中，所述精餾的頂溫為59-61℃。

23、在某一方案中，步驟（s0-1）和（s0-2）中，所述精餾在高度為1-1.5m的精餾柱中進(jìn)行，例如為1m。

24、在某一方案中，步驟s1中，所述的消除反應(yīng)在固體床中進(jìn)行，較佳的，在裝填有所述分子篩催化劑的固定床中進(jìn)行，所述的固體床體積為400-1000ml，例如為500ml。

25、在某一方案中，步驟s1中，所述的2,2-二甲氧基丙烷與甲醇的共沸物的流量為0.5-4?ml/min，例如為1.8、1.2、1.1、0.9或3.6ml/min。

26、步驟s1中，所述的消除反應(yīng)的反應(yīng)溫度可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的溫度，較佳的，所述的消除反應(yīng)的反應(yīng)溫度為220-300℃。

27、在某一方案中，所述的消除反應(yīng)的反應(yīng)溫度為260-265℃、280-285℃、240-245℃、220-225℃或295-300℃。

28、步驟s1中，所述的消除反應(yīng)的進(jìn)程可按照本領(lǐng)域常規(guī)的檢測方法進(jìn)行監(jiān)測（例如tlc、hplc或gc），一般以2,2-二甲氧基丙烷消失時作為反應(yīng)的終點，較佳的，所述的消除反應(yīng)的反應(yīng)時間為30-120s，例如為30、60、90、100或120s。

29、步驟s1中，所述的消除反應(yīng)完成后，還可包括如下后處理步驟，通過常壓精餾得到2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物。

30、在某一方案中，所述的常壓精餾的頂溫為31-33℃。

31、步驟s2中，所述酸性催化劑為可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的酸性催化劑，例如磷酸類及其酯、磺酸類及其酯、鹵代銨類、強(qiáng)酸銨鹽類和有機(jī)羧酸類中的一種或多種；優(yōu)選磷酸、亞磷酸、甲磺酸、氯化銨或壬酸。

32、步驟s2中，所述酸性催化劑加入量可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的用量，較佳的，所述酸性催化劑與2-甲氧基丙烯的質(zhì)量比為（0.02-0.1）：100，例如為0.034:100或0.068:100。

33、步驟s2中，所述的加成反應(yīng)中，以總甲醇計，甲醇與2-甲氧基丙烯的摩爾比為（0.93-0.99）：1，例如為0.98、0.97或0.95，其中，總甲醇包括添加的甲醇與“2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物中的甲醇”之和。

34、在某一方案中，步驟s2中，所述的2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物中，2-甲氧基丙烯的質(zhì)量百分含量為90-98%，例如為95%。

35、在某一方案中，步驟s2中，所述的加成反應(yīng)在高壓釜中進(jìn)行，所述的高壓釜體積為800-1200ml，例如為1000ml。

36、步驟s2中，所述的加成反應(yīng)的反應(yīng)溫度可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的溫度，較佳的，所述的加成反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10-80℃，例如為30-35℃、45-50℃、40-45℃或70-80℃。

37、步驟s2中，所述的加成反應(yīng)的進(jìn)程可按照本領(lǐng)域常規(guī)的檢測方法進(jìn)行監(jiān)測（例如tlc、hplc或gc），一般以加入的甲醇完全轉(zhuǎn)化時作為反應(yīng)的終點，較佳的，所述的加成反應(yīng)的反應(yīng)時間為0.5-6h，例如為1h或2h。

38、步驟s2中，所述的加成反應(yīng)結(jié)束后，還可包括如下后處理步驟：

39、（s2-1）：將獲得的物料冷卻、常壓蒸餾回收2-甲氧基丙烯；

40、（s2-2）：繼續(xù)常壓蒸餾得到2,2-二甲氧基丙烷。

41、在某一方案中，所述步驟（s2-1）中冷卻溫度為25-35℃，例如為30℃。

42、所述步驟（s2-1）中常壓蒸餾的頂溫為33-34℃，例如為33℃。

43、所述步驟（s2-2）中常壓蒸餾的頂溫為82-83℃，例如為83℃。

44、在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。

45、本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。

46、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

47、（1）不需要加入大量丙酮，共沸分離體系剩余甲醇，只收集甲醇和2,2-二甲氧基丙烷的共沸物，丙酮損耗少，2,2-二甲氧基丙烷蒸餾夾帶損耗少，能耗低。（2）使用甲醇和2,2-二甲氧基丙烷的共沸物進(jìn)行消除反應(yīng)，甲醇起到了稀釋劑和保護(hù)劑的作用，催化劑表面聚合結(jié)焦等副反應(yīng)少，催化劑壽命長。（3）使用2-甲氧基丙烯和甲醇在酸催化劑下制備2,2-二甲氧基丙烷，幾乎無副反應(yīng)，只需蒸餾除去少量原料2-甲氧基丙烯，后處理分離純化操作簡單，能耗低，得到的2,2-二甲氧基丙烷純度高。