專利名稱：丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法。
背景技術(shù)：
丁二酰丁二酸二甲酯(簡(jiǎn)稱DMSS)是合成喹吖啶酮系列顏料、1，4-環(huán)己二酮和光敏聚合物的重要中間體，該產(chǎn)品的工藝的優(yōu)化、研制，近十年來已經(jīng)越來越受到國(guó)內(nèi)外企業(yè)的重視。丁二酰丁二酸二甲酯是本公司生產(chǎn)的顏料紅122 (化學(xué)名2，9-甲基-喹吖啶酮) 的主要原料，年需求量在400噸以上，并有不斷上升的趨勢(shì)，原丁二酰丁二酸二甲酯生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備都不能適應(yīng)現(xiàn)階段的生產(chǎn)，因此，亟需優(yōu)化改進(jìn)。顏料紅122為一類高性能有機(jī)顏料，該顏料色澤鮮艷,耐有機(jī)溶劑的耐熱性好,耐曬性和耐氣從侯性優(yōu)良，在各種塑料中不遷移，主要用于塑料、涂料、樹脂、印花、油墨、紡織、橡膠的著色，也用于合成纖維的原漿著色，還可以與其他顏料拼混使用等。鑒于顏料紅122有如此好的性能及廣闊的使用前途，它的重要中間體丁二酰丁二酸二甲酯(DMSS)的優(yōu)化研制和改進(jìn)成了本公司重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安全、環(huán)保、又收益高的丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法。本發(fā)明課題優(yōu)化研究是從石油的最初原料丁二酸開始，先將丁二酸與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)得到丁二酸二甲酯(DMS)，再將丁二酸二甲酯與甲醇鈉發(fā)生發(fā)生狄克曼反應(yīng)，得到丁
二酰丁二酸二甲酯。本課題的研究有如下幾個(gè)單元酯化反應(yīng)、狄克曼反應(yīng)，后處理包括中和水洗、過濾、干燥等過程。一、酯化反應(yīng)(丁二酸二甲酯的合成)丁二酸和甲醇的摩爾比丁二酸和甲醇在催化劑的催化下發(fā)生酯化反應(yīng)，其可以生成二種酯單酯為酸性酯，雙酯為中性酯，其反應(yīng)原理是
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HOOC-C2H4-COOH + CH3OH - HOOC-C2H4-COOCH3 + H2O
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HOOC-C2H4-COOH +2 CH3OH- H3CoOC-C2H4-COOCH3 + 2H20從反應(yīng)式可見酯化反應(yīng)的產(chǎn)率不取決于反應(yīng)原料間摩爾比(丁二酸甲醇= I 2)，而且取決于如何及時(shí)將生成的水從酯系統(tǒng)中取走，使其反應(yīng)向我們要的方向走。酯化反應(yīng)中的催化劑的選擇
酯化反應(yīng)可以不用催化劑，但是為了加速反應(yīng)的進(jìn)行必須采用200-300°C的高溫， 如工藝過程對(duì)產(chǎn)品的純度要求極高，而且催化劑又分離不凈，則可以采用高溫?zé)o催化劑酯化反應(yīng)。選用合適的酯化催化劑是保證酯化反應(yīng)順利進(jìn)行有著決定性的作用，丁二酸二甲酯(DMS)也稱琥珀酸二甲酯，是無色透明液體，它的合成原先是以硫酸為催化劑，硫酸是強(qiáng)無機(jī)酸，對(duì)設(shè)備的腐蝕比較嚴(yán)重，而且硫酸作為催化劑不能回收，因此他對(duì)環(huán)境污染很厲害。根據(jù)當(dāng)今形勢(shì)下，必須走環(huán)保生產(chǎn)之路，因此通過對(duì)各種催化劑實(shí)驗(yàn)，最后確定732大分子樹酯(化學(xué)名強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂，含水量小于等于O. 3% )為催化劑， 成品一次收率也在90 %以上，循環(huán)利用收率在98 %以上，從而優(yōu)化改進(jìn)了工藝。二、狄克曼反應(yīng)(丁二酰丁二酸二甲酯的合成)丁二酸二甲酯與甲醇鈉甲醇溶液按一定比例在100-110°C條件下發(fā)生狄克曼反應(yīng)，得到丁二酰丁二酸二甲酯的鈉鹽，再用稀硫酸中和得到粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品經(jīng)精制得到白色結(jié)晶體，再經(jīng)干燥得到成品，收率在70-80%之間，其反應(yīng)原理為
權(quán)利要求
1. 一種丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a、丁二酸二甲酯的酯化在配有電加熱及電動(dòng)磁力攪拌的反應(yīng)器上、裝上溫度計(jì)、純甲醇滴加恒壓漏斗及蒸出管，然后向反應(yīng)器中加入732大分子樹酯、丁二酸、甲醇，加熱至丁二酸溶解后開攪拌，溫度升至95-100°C，再邊滴加純甲醇邊蒸出帶水甲醇，滴加速度以能維持反應(yīng)平衡為準(zhǔn)，即反應(yīng)體積恒定，滴加時(shí)間為5小時(shí)；反應(yīng)過程中取樣測(cè)定酸值、水份來確定終點(diǎn)；反應(yīng)結(jié)束后，液體從反應(yīng)器中分離出來，在常壓下蒸出過量甲醇，再減壓蒸餾收集沸點(diǎn) 125-130°C /700mmHg的餾份為產(chǎn)品；樹酯催化劑仍留在反應(yīng)器中作為下一批反應(yīng)使用；b、丁二酰丁二酸二甲酯的合成在配有電加熱及電動(dòng)磁力攪拌的反應(yīng)器上，裝上溫度計(jì)，滴加恒壓漏斗及蒸出管，然后向反應(yīng)器中加入自制丁二酸二甲酯，加熱并開攪拌，溫度升至105-1IO0C，保持15min后，再滴加甲醇鈉-甲醇溶液，同時(shí)蒸出含少量丁二酸二甲酯的甲醇，滴加時(shí)間為5小時(shí)；滴加結(jié)束維持110-120°C再反應(yīng)2h ；反應(yīng)結(jié)束后用水浴的方法將物料冷卻到60°C以下補(bǔ)加甲醇，攪拌將物料漿化，然后轉(zhuǎn)入專門的可通高壓的膜壓裝置中，用I. 0-1. 2Mpa壓力將丁二酰丁二酸二甲酯鈉鹽中的丁二酸二甲酯液體分離出來，從而得到丁二酰丁二酸二甲酯鈉鹽固體濾餅；向另一個(gè)反應(yīng)器二中先加入水，攪拌情況下加入DMSS鈉鹽的濾餅，再滴加30 %稀硫酸，使DMSS鈉鹽與稀硫酸中和轉(zhuǎn)化成丁二酰丁二酸二甲酯，酸化終點(diǎn)PH值為1-2 ；酸化好的物料轉(zhuǎn)移到真空過濾器中過濾，母液吸濾完后，濾餅用熱水洗滌干凈，在箱式烘干箱中于90-100°C下干燥18h，即得DMSS。
全文摘要
丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法，a、丁二酸二甲酯的酯化；b、丁二酰丁二酸二甲酯的合成；反應(yīng)結(jié)束后用水浴的方法將物料冷卻到60℃以下補(bǔ)加甲醇，攪拌將物料漿化，然后轉(zhuǎn)入專門的可通高壓的膜壓裝置中，用1.0-1.2Mpa壓力將丁二酰丁二酸二甲酯鈉鹽中的丁二酸二甲酯液體分離出來，從而得到丁二酰丁二酸二甲酯鈉鹽固體濾餅。酸化好的物料轉(zhuǎn)移到真空過濾器中過濾，母液吸濾完后，濾餅用熱水洗滌干凈，在箱式烘干箱中于90-100℃下干燥18h，即得DMSS。本發(fā)明投資費(fèi)用相對(duì)較少，主原料易得，生產(chǎn)環(huán)保，循環(huán)利用率高。
文檔編號(hào)C07C69/757GK102584593SQ20121000570
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者俞永泉, 范國(guó)慶, 范建云 申請(qǐng)人:浙江永泉化學(xué)有限公司