RU2591703C2 - Способ приготовления 3,3-диметилбутиральдегида - Google Patents
Способ приготовления 3,3-диметилбутиральдегида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591703C2 RU2591703C2 RU2014107728/04A RU2014107728A RU2591703C2 RU 2591703 C2 RU2591703 C2 RU 2591703C2 RU 2014107728/04 A RU2014107728/04 A RU 2014107728/04A RU 2014107728 A RU2014107728 A RU 2014107728A RU 2591703 C2 RU2591703 C2 RU 2591703C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- temperature
- dichloromethane
- organic phase
- dimethylbutyraldehyde
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- LTNUSYNQZJZUSY-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethylbutanal Chemical compound CC(C)(C)CC=O LTNUSYNQZJZUSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 30
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 102
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 33
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 20
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- NBRKLOOSMBRFMH-UHFFFAOYSA-N tert-butyl chloride Chemical compound CC(C)(C)Cl NBRKLOOSMBRFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 20
- LQYKCNXSTNSOMI-UHFFFAOYSA-N (1-chloro-3,3-dimethylbutyl) acetate Chemical compound CC(=O)OC(Cl)CC(C)(C)C LQYKCNXSTNSOMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 abstract description 4
- GWYQPSLDGXPOII-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-5,5-dimethylhexanoic acid Chemical compound CC(C)(C)CC(Cl)CC(O)=O GWYQPSLDGXPOII-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- -1 3,3-dimethylbutyl Chemical group 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- QYPLKDUOPJZROX-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylbutanal Chemical compound CCC(C)(C)C=O QYPLKDUOPJZROX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/28—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/293—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/41—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by hydrogenolysis or reduction of carboxylic groups or functional derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/51—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
- C07C45/52—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition by dehydration and rearrangement involving two hydroxy groups in the same molecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/51—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition
- C07C45/54—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by pyrolysis, rearrangement or decomposition of compounds containing doubly bound oxygen atoms, e.g. esters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения 3,3-диметилбутиральдегида, который используется в качестве промежуточного соединения для получения подсластителя. Способ заключается в том, что с предварительно охлажденным дихлорметаном последовательно смешивают в емкости хлорид трет-бутил и винилацетат с получением смеси, которая выдерживается для проведения каталитической реакции в присутствии введенного в смесь катализатора с последующим добавлением деионизированной воды и перемешиванием, после чего производят отделение органической фазы и ее промывание с помощью раствора карбоната натрия, а затем осуществляют отделение дихлорметановой органической фазы, осушение, конденсацию и восстановление дихлорметана с последующей перегонкой органической фазы в вакууме и собирают фракцию 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, к которому добавляют кислоту, и полученную смесь нагревают до температуры 100°С-110°С для гидролитического диспропорционирования в присутствии катализатора с получением смеси, содержащей 3,3-диметилбутиральдегид, и последующей очисткой смеси путем перегонки с получением очищенного 3,3-диметилбутиральдегида. Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт с чистотой, превышающей 99,7%, и выходом 95% посредством управляемой двухстадийной реакции при использовании доступного сырья. 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.
Description
НАЗНАЧЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Настоящее изобретение относится к подсластителям, а более конкретно к способу получения 3,3-диметилбутиральдегида в качестве промежуточного соединения для получения подсластителя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Неотам как подсластитель разработан американской компанией и характеризуется высокой сладостью и низкой кариесогенностью. Он имеет большой потенциал рынка и был произведен различными способами. Однако как важное промежуточное соединение для получени неотама, 3,3-диметилмасляный альдегид является относительно дорогим. Типичный метод (CN 101311151) для получения 3,3-диметилбутиральдегида использует газообразный этилен в качестве исходного материала. Однако газообразный этилен предъявляет высокие требования к транспортировке, хранению и устройствам для изготовления, и существует риск в транспортировке и в процессе производства. Обычный способ получения длинный и энергоемкий, работает неактивный газ в качестве носителя для газификации смеси 3,3-диметилбутиральдегида и воды при температуре выше 300°С, и использует дегидрирование в присутствии благородного металла. Этот метод имеет низкую безопасность и высокую стоимость производства. Другой способ получения 3,3-диметилбутиральдегида (CN 1301247A) использует дорогостоящие 3,3-диметилбутил в качестве исходного материала. Как экологически загрязняющих диметиловые тиоэфиры производятся во время процедуры, метод требует вспомогательных измерений для лечения загрязнения, что приводит к высокой стоимости производства.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] С учетом указанных выше проблем, задача изобретения состоит в создании эффективного способа получения 3,3-диметилбутиральдегида и расширение арсенала способов получения 3,3-диметилбутиральдегида.
Способ имеет низкую стоимость, поскольку использует доступное сырье и использует двухстадийную управляемую реакцию для получения 3-диметилбутиральдегида.
[0004] В соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, предложен способ получения 3,3-диметилбутиральдегида.
Сущность изобретения состоит в том, что способ получения 3,3-диметилбутиральдегида реализуется последовательностью действий, при которой с предварительно охлажденным дихлорметаном последовательно смешивают в емкости хлорид трет-бутил и винилацетат с получением смеси, которая выдерживается для проведения каталитической реакции в присутствии введенного в смесь катализатора с последующим добавлением деионизированной воды и перемешиванием, после чего производят отделение органической фазы и ее промывание с помощью раствора карбоната натрия, а затем осуществляют отделение дихлорметановой органической фазы, осушение, конденсацию и восстановление дихлорметана с последующей перегонкой органической фазы в вакууме и собирают фракцию 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, к которому добавляют кислоту и полученную смесь нагревают до температуры 100°С-110°С для гидролитического диспропорционирования в присутствии катализатора с получением смеси, содержащей 3,3-диметилбутиральдегид, и последующей очисткой смеси путем перегонки с получением очищенного 3,3-диметилбутиральдегида.
Предпочтительно, хлорид трет-бутил и винилацетат последовательно смешивают в емкости с дихлорметаном, предварительно охлажденным до температуры между -7°С и 2°С, а получаемая смесь выдерживается при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
Предпочтительно, хлорид трет-бутил и винилацетат берутся в весовом соотношении 1:(0,84-0,93).
Предпочтительно, используется катализатор из группы: трихлорид алюминия, п-толуолсульфокислота, треххлористое железо.
Предпочтительно, органическую фазу отделяют и промывают с помощью 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9.
Предпочтительно, дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, органическую фазу перегоняют в вакууме, причем фракцию 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата собирают при температуре/давлении 60-64°С/20 мм рт.ст., соответственно.
Предпочтительно, к собранной фракции 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата добавляют кислоту из группы: 15% серная кислота, 10% соляная кислота, 15% фосфорная кислота.
Предпочтительно, полученную при добавлении кислоты смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С для гидролитического диспропорционирования в течение 3 часов, затем смесь дополнительно нагревают для перегонки до температуры между 104°С и 106°С, и собирают фракцию 3,3-диметилбутиральдегида
[0005] Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида осуществляется в частных случаях реализации следующим образом.
[0006] 1) В одном случае реализации в первом реакторе перемешивают 50 кг дихлорметана и охлаждают до температуры в диапазоне -7°С и 2°С. Добавляют 1,3 кг трихлорида алюминия и 20 кг хлорид трет-бутила в течение 3 ч и 18,6 кг винилацетата в течение 2 ч с получением смеси. Смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
[0007] После реакции в первый реактор добавляют 14 кг деионизированной воды и полностью перемешивают. Органическую фазу отделяют и промывают с помощью 6,7 кг 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9. Дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 5 кг безводного сульфата натрия для осушения. Дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 35,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, его выход составляет 92,5 мас.%.
[0008] 2) Во второй реактор помещают 35,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют 10 кг 10%-соляной кислоты, и полученную смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С и выдерживают для разделения (гидролитического диспропорционирования) в течение 3 часов в присутствии катализатора. Затем смесь дополнительно нагревают, и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки 19,4 кг 3,3-диметилбутиральдегида. Чистота продукта составляет 99,6 мас.%, его выход составляет 96,7 мас.%.
[0009] Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида осуществляется в другом случае реализации следующим образом:
[0010] 1) 225 кг дихлорметана помещают в первый реактор, перемешивают и охлаждают до температуры между -7°С и 2°С. Добавляют 9 кг п-толуолсульфокислоты, добавляют 80 кг хлорида трет-бутилового в течение 2 ч и 70 кг винилацетата добавляют в течение 2 ч с получением смеси. Смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
[0011] После предшествующей реакции 56 кг деионизированной воды добавляют в первый реактор и полностью перемешивают. Органическую фазу отделяют и промывают с помощью 25 кг 5%-ного раствора карбоната натрия, пока будет достигнуто значение рН между 8 и 9. Дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 15 кг безводного сульфата натрия для осушения. Дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 131,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, его выход составляет 90,7 мас.%.
[0012] Во второй реактор помещают 131,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют, 17 кг 15%-ной фосфорной кислоты, и полученную смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С и выдерживают для разделения (гидролитического диспропорционирования) в течение 3 часов в присутствии катализатора. Затем смесь дополнительно нагревают, и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки. 70,1 кг 3,3-диметилбутиральдегида. Чистота продукта составляет 99,7 мас.%, его выход составляет 95 мас.%.
[0013] Преимущества настоящего изобретения заключаются в следующем.
[0014] Исходные материалы и реакции в способе по настоящему изобретению отличаются от предшествующего уровня техники в том, что способ по изобретению выбирает недорогие ингредиенты хлорид трет-бутил и винилацетата в качестве исходных веществ, благодаря чему существенно снижена себестоимость получаемого целевого продукта, причем исходные материалы относительно безопасны при транспортировке и хранении. Кроме того, способ по изобретению имеет небольшую длительность, умеренные условия реакции, нет требований по обеспечению высокой температуры и высоких требований к безопасности производства.
Чистота получаемого продукта превышает 99,7%, а выход достигает 95%. Наконец, заявляемый способ позволяет избежать загрязнения окружающей среды побочными продуктами, такими как тиоэфиры. Изобретение просто в эксплуатации и упрощает управление различными параметрами процесса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0015] На Фиг. 1 представлена структурная формула химической реакции согласно настоящему изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0016] Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида включает в себя: подготовку трет-бутил хлорид и винилацетата в качестве сырья, проведение каталитической реакции между трет-бутилом и винилацетатом с получением 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата в присутствии катализатора, в котором, весовое соотношение трет-бутилового хлорида и винилацетата составляет 1:(0,84-0,93); пределы регулирования температуры от 100 до 110°С, затем проведение гидролитического диспропорционирования 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата в присутствии катализатора с получением смеси, содержащей 3,3-диметилбутиральдегида; с последующей очисткой смеси путем перегонки с получением очищенного 3,3-диметилбутиральдегида, при этом используется катализатор из группы: трихлорид алюминия, п-толуолсульфокислота, треххлористое железо.
Уравнение химической реакции приведено на фиг. 1.
При выполнении приведенных ниже примеров используется катализатор из группы: трихлорид алюминия, п-толуолсульфокислота, треххлористое железо.
Пример 1
[0017] Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида осуществляется следующим образом:
[0018] 1) 50 кг дихлорметана помещают в эмалированный реактор 100 л, перемешивают и охлаждают до температуры между -7°С и 2°С. Добавляют 1,3 кг трихлорида алюминия и добавляют 20 кг хлорида трет-бутилового в течение 3 ч, добавляют 18,6 кг винилацетата в течение 2 ч с получением смеси. Смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
[0019] После завершения реакции добавляют в реактор 14 кг деионизированной воды и полностью перемешивают. Органическую фазу отделяют и промывают с помощью 6,7 кг 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9. Дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 5 кг безводного сульфата натрия для осушения. Дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме, и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 35,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетат, его выход составляет 92,5 мас.%.
[0020] 2) В эмалированный реактор 50 л помещают 35,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют 10 кг 10% соляной кислоты, и полученную смесь нагревают до температуры между 100°Си 110°С и выдерживают для разделения (гидролитического диспропорционирования) в течение 3 часов в присутствии катализатора. Затем смесь дополнительно нагревают, и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки 19,4 кг 3,3-диметилбутиральдегида. Чистота продукта составляет 99,6 мас.%, его выход составляет 96,7 мас.%.
Пример 2
[0021] Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида осуществляется следующим образом:
[0022] 1) 225 кг дихлорметана помещают в эмалированный реактор емкостью 500 л, перемешивают и охлаждают до температуры между -7°С и 2°С. Добавляют 9 кг п-толуолсульфокислоты, добавляют 80 кг хлорида трет-бутилового в течение 2 ч и 70 кг винилацетата добавляют в течение 2 ч с получением смеси. Смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
[0023] После предшествующей реакции 56 кг деионизированной воды добавляют в первый реактор и полностью перемешивают. Органическую фазу отделяют и промывают с помощью 25 кг 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9. Дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 15 кг безводного сульфата натрия для осушения. Дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 131,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, его выход составляет 90,7 мас.%.
[0024] 2) Во второй эмалированный реактор емкостью 300 л помещают 131,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют 17 кг 15%-ной фосфорной кислоты, и полученную смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С и выдерживают для разделения (гидролитического диспропорционирования) в течение 3 часов в присутствии катализатора. Затем смесь дополнительно нагревают, и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки 70,1 кг 3,3-диметилбутиральдегида. Чистота продукта составляет 99,7 мас.%, его выход составляет 95 мас.%.
Пример 3
[0025] Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида осуществляется следующим образом:
[0026] 1200 кг дихлорметана помещают в эмалированный реактор 3000 л, перемешивают и охлаждают до температуры между -7°С и 2°С. Добавляют 55 кг треххлористого железа и добавляют 480 кг хлорида трет-бутилового в течение 2 ч, добавляют 405,7 кг винилацетата в течение 2 ч с получением смеси. Смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
[0027] После завершения реакции добавляют в реактор 320 кг деионизированной воды и полностью перемешивают. Органическую фазу отделяют и промывают с помощью 160 кг 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9. Дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 100 кг безводного сульфата натрия для осушения. Дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме, и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 773 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетат, его выход составляет 91,8 мас.%.
[0028] 2) В эмалированный реактор 1500 л помещают 773 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют 100 кг 15% серной кислоты, и полученную смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С и выдерживают для разделения (гидролитического диспропорционирования) в течение 3 часов в присутствии катализатора. Затем смесь дополнительно нагревают, и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки 405 кг 3,3-диметилбутиральдегида. Чистота продукта составляет 99,8 мас.%, его выход составляет 95,5 мас.%.
Технический результат от использования изобретения обусловлен тем, что в качестве сырья - в качестве исходных материалов - выбраны доступные недорогие ингредиенты хлорид трет-бутил и винилацетат, доступные катализаторы, благодаря чему существенно снижена себестоимость получаемого целевого продукта, причем исходные материалы относительно более безопасны при транспортировке и хранении. Кроме того, способ по изобретению имеет небольшую длительность, умеренные условия осуществления реакции, нет требований по обеспечению высокой температуры и высоких требований к безопасности производства. Способ является более эффективным и производительным, так как чистота получаемого продукта превышает 99,7%, а выход достигает 95%. Наконец, заявляемый способ позволяет избежать загрязнения окружающей среды опасными побочными продуктами, такими как тиоэфиры. Изобретение просто в реализации, так как управление различными параметрами процесса не требует использования сложного оборудования
Claims (10)
1. Способ получения 3,3-диметилбутиральдегида, при котором с предварительно охлажденным дихлорметаном последовательно смешивают в емкости хлорид трет-бутил и винилацетат с получением смеси, которая выдерживается для проведения каталитической реакции в присутствии введенного в смесь катализатора с последующим добавлением деионизированной воды и перемешиванием, после чего производят отделение органической фазы и ее промывание с помощью раствора карбоната натрия, а затем осуществляют отделение дихлорметановой органической фазы, осушение, конденсацию и восстановление дихлорметана с последующей перегонкой органической фазы в вакууме и собирают фракцию 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, к которому добавляют кислоту, и полученную смесь нагревают до температуры 100°С-110°С для гидролитического диспропорционирования в присутствии катализатора с получением смеси, содержащей 3,3-диметилбутиральдегид, и последующей очисткой смеси путем перегонки с получением очищенного 3,3-диметилбутиральдегида.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хлорид трет-бутил и винилацетат последовательно смешивают в емкости с дихлорметаном, предварительно охлажденным до температуры между -7°С и 2°С, а получаемая смесь выдерживается при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов.
3. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что хлорид трет-бутил и винилацетат берутся в весовом соотношении 1:(0,84-0,93).
4. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что используется катализатор из группы: трихлорид алюминия, п-толуолсульфокислота, треххлористое железо.
5. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что органическую фазу отделяют и промывают с помощью 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9.
6. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, органическую фазу перегоняют в вакууме, причем фракцию 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата собирают при температуре/давлении 60-64°С/20 мм рт.ст. соответственно.
7. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что к собранной фракции 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата добавляют кислоту из группы: 15% серная кислота, 10% соляная кислота, 15% фосфорная кислота.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что полученную при добавлении кислоты смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С для гидролитического диспропорционирования в течение 3 часов, затем смесь дополнительно нагревают для перегонки до температуры между 104°С и 106°С и собирают фракцию 3,3-диметилбутиральдегида.
9. Способ по любому из пп. 1, 2, 8, отличающийся тем, что в первом реакторе перемешивают 50 кг дихлорметана и охлаждают до температуры в диапазоне -7°С и 2°С, добавляют 1,3 кг трихлорида алюминия и 20 кг хлорид трет-бутила в течение 3 ч и 18,6 кг винилацетата в течение 2 ч с получением смеси, смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов, после реакции в первый реактор добавляют 14 кг деионизированной воды и полностью перемешивают, органическую фазу отделяют и промывают с помощью 6,7 кг 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9, дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 5 кг безводного сульфата натрия для осушения, дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 35,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, его выход составляет 92,5 мас.%, после чего во второй реактор помещают 35,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют 10 кг 10% соляной кислоты и полученную смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С и выдерживают для гидролитического диспропорционирования в течение 3 часов в присутствии катализатора, затем смесь дополнительно нагревают, и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки 19,4 кг 3,3-диметилбутиральдегида, чистота которого составляет 99,6 мас.%, а его выход составляет 96,7 мас.%.
10. Способ по любому из пп. 1, 2, 8, отличающийся тем, что 225 кг дихлорметана помещают в первый реактор, перемешивают и охлаждают до температуры между -7°С и 2°С, добавляют 9 кг п-толуолсульфокислоты, добавляют 80 кг хлорида трет-бутилового в течение 2 ч и 70 кг винилацетата добавляют в течение 2 ч с получением смеси, смесь выдерживают для реагирования при температуре от -2°С до 0°С в течение 2 часов, после предшествующей реакции 56 кг деионизированной воды добавляют в первый реактор и полностью перемешивают, органическую фазу отделяют и промывают с помощью 25 кг 5%-ного раствора карбоната натрия до достижения значения рН между 8 и 9, дихлорметановую органическую фазу собирают и добавляют 15 кг безводного сульфата натрия для осушения, дихлорметан конденсируется и восстанавливается при температуре между 30°С и 50°С, затем органическую фазу перегоняют в вакууме и собирают первую фракцию при 60-64°С/20 мм рт.ст., при этом получают 131,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, его выход составляет 90,7 мас.%, после чего во второй реактор помещают 131,7 кг 1-хлор-3,3-диметилбутилацетата, добавляют 17 кг 15%-ной фосфорной кислоты и полученную смесь нагревают до температуры между 100°С и 110°С и выдерживают для гидролитического диспропорционирования в течение 3 часов в присутствии катализатора, затем смесь дополнительно нагревают и собирают вторую фракцию при температуре между 104°С и 106°С с получением после перегонки 70,1 кг 3,3-диметилбутиральдегида, чистота которого составляет 99,7 мас.%, а его выход составляет 95 мас.%.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110233967.0A CN102295541B (zh) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | 一种3，3-二甲基丁醛的制备方法 |
| CN201110233967.0 | 2011-08-16 | ||
| PCT/CN2012/075098 WO2013023462A1 (zh) | 2011-08-16 | 2012-05-04 | 一种3，3-二甲基丁醛的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014107728A RU2014107728A (ru) | 2015-09-27 |
| RU2591703C2 true RU2591703C2 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=45356249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014107728/04A RU2591703C2 (ru) | 2011-08-16 | 2012-05-04 | Способ приготовления 3,3-диметилбутиральдегида |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8841490B2 (ru) |
| EP (1) | EP2738153B1 (ru) |
| JP (1) | JP5678216B2 (ru) |
| CN (1) | CN102295541B (ru) |
| RU (1) | RU2591703C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013023462A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102295541B (zh) * | 2011-08-16 | 2013-04-17 | 济南诚汇双达化工有限公司 | 一种3，3-二甲基丁醛的制备方法 |
| CN104130115A (zh) * | 2014-08-20 | 2014-11-05 | 山东奔月生物科技有限公司 | 3,3-二甲基丁醛的制备方法 |
| CN104478681B (zh) * | 2014-12-31 | 2016-03-16 | 济南诚汇双达化工有限公司 | 一种1-氯-3,3-二甲基丁基乙酸酯的水解方法 |
| CN105585465B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-02-27 | 济南诚汇双达化工有限公司 | 一种3,3‑二甲基丁醛制备工艺和制备装置 |
| CN105585514B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-04-17 | 柳玉荣 | 一种化合物3，3‑二甲基‑羟基磺酸钠及其制备方法和用途 |
| CN108774118A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-09 | 南通市常海食品添加剂有限公司 | 一种纽甜关键中间体3,3-二甲基丁醛的制备方法 |
| CN108794312A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-13 | 南通市常海食品添加剂有限公司 | 一种合成3，3-二甲基丁醛的方法 |
| CN109438200A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-03-08 | 山东奔月生物科技有限公司 | 金属催化剂制备3,3-二甲基丁醛的合成工艺 |
| CN111116710A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 广州市凯闻食品发展有限公司 | 一种纽甜合成方法 |
| CN110283057A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-27 | 山东奔月生物科技股份有限公司 | 微通道反应法制备3,3-二甲基丁醛的合成工艺 |
| CN115466176B (zh) * | 2021-06-10 | 2024-08-23 | 江西帝劢药业有限公司 | 无水相制备氯乙醛及氯乙醛缩醇、2,5-二羟基-1,4-二噻烷和2-氨基噻唑的方法 |
| CN114380671B (zh) * | 2022-01-26 | 2024-01-30 | 山东奔月生物科技股份有限公司 | 纽甜关键中间体及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU721400A1 (ru) * | 1977-11-01 | 1980-03-15 | Уфимский Нефтяной Институт | Способ получени -диметилмасл ного альдегида |
| CN101508632A (zh) * | 2009-03-25 | 2009-08-19 | 东南大学 | 多相催化氧化制备3,3-二甲基丁醛的方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2419500A (en) * | 1943-10-27 | 1947-04-22 | Shell Dev | Production of halogenated compounds |
| US2481158A (en) * | 1945-08-30 | 1949-09-06 | Universal Oil Prod Co | Production of polyhalo-alkanes |
| US5770775A (en) * | 1997-02-10 | 1998-06-23 | The Nutrasweet Company | Method for preparing 3,3-dimethylbutyraldehyde |
| JP4122603B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2008-07-23 | 昭和電工株式会社 | ジクロロアセトキシプロパン及びその誘導体の製造方法 |
| US5905175A (en) * | 1998-05-20 | 1999-05-18 | The Nutrasweet Company | Synthesis and purification of 3,3-dimethylbutyraldehyde via oxidation of 1-chloro-3,3-dimethylbutane with dimethyl sulfoxide |
| US5994593A (en) * | 1998-09-17 | 1999-11-30 | The Nutrasweet Company | Synthesis and purification of 3,3-dimethylbutyraldehyde via hydrolysis of 1,1-dichloro-3,3-dimethylbutane or 1-bromo-1-chloro-3,3-dimethylbutane |
| US6573409B1 (en) * | 1999-07-02 | 2003-06-03 | The Nutrasweet Company | Process for the preparation of 3,3-dimethylbutanal |
| KR101127519B1 (ko) * | 2003-05-06 | 2012-03-22 | 뉴트라스위트 프라퍼티 홀딩스 인코포레이티드 | 3,3-디메틸부티르알데히드 전구체를 이용한 Ｎ-(Ｎ-(3,3-디메틸부틸)-Ｌ-α-아스파르틸)-Ｌ-페닐알라닌 1-메틸 에스테르의 합성 |
| CN100432097C (zh) * | 2006-11-16 | 2008-11-12 | 暨南大学 | 纽甜的合成方法 |
| CN102295541B (zh) * | 2011-08-16 | 2013-04-17 | 济南诚汇双达化工有限公司 | 一种3，3-二甲基丁醛的制备方法 |
-
2011
- 2011-08-16 CN CN201110233967.0A patent/CN102295541B/zh active Active
-
2012
- 2012-05-04 WO PCT/CN2012/075098 patent/WO2013023462A1/zh active Application Filing
- 2012-05-04 EP EP12824556.0A patent/EP2738153B1/en active Active
- 2012-05-04 JP JP2013558299A patent/JP5678216B2/ja active Active
- 2012-05-04 RU RU2014107728/04A patent/RU2591703C2/ru active
-
2013
- 2013-12-30 US US14/144,452 patent/US8841490B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU721400A1 (ru) * | 1977-11-01 | 1980-03-15 | Уфимский Нефтяной Институт | Способ получени -диметилмасл ного альдегида |
| CN101508632A (zh) * | 2009-03-25 | 2009-08-19 | 东南大学 | 多相催化氧化制备3,3-二甲基丁醛的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Wu Jinshan et al, Novel synthetic methods for neotame and 3,3-dimethyl butyraldehyde, Chemical Industry Times, 2009, 23(7), 16-19. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8841490B2 (en) | 2014-09-23 |
| CN102295541B (zh) | 2013-04-17 |
| RU2014107728A (ru) | 2015-09-27 |
| EP2738153A1 (en) | 2014-06-04 |
| US20140114091A1 (en) | 2014-04-24 |
| WO2013023462A1 (zh) | 2013-02-21 |
| EP2738153A4 (en) | 2015-01-21 |
| JP2014518845A (ja) | 2014-08-07 |
| CN102295541A (zh) | 2011-12-28 |
| EP2738153B1 (en) | 2015-11-25 |
| JP5678216B2 (ja) | 2015-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2591703C2 (ru) | Способ приготовления 3,3-диметилбутиральдегида | |
| CN103787854B (zh) | 一种全氟-2-甲基-3-戊酮的制备工艺 | |
| CN101007761A (zh) | 一种从乙酸与混合c4反应后的混合物中分离乙酸仲丁酯的方法 | |
| CN110922315A (zh) | 一种劳拉替尼中间体化合物的制备方法 | |
| CN104262081B (zh) | 一种利用全氯-1,3-丁二烯气相制备全氯乙烷的方法 | |
| CN112661787B (zh) | 抗氧化剂亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯）酯的制备方法 | |
| CN110526806B (zh) | 一种固体酸催化苯乙炔制备苯乙酮类化合物的方法 | |
| CN112321543A (zh) | 一种α-氯代-α乙酰基-γ-丁内酯的制备方法 | |
| CN104326989B (zh) | 2-甲基-4-氨基-5-(氨基甲基)嘧啶的制备方法 | |
| CN114560762B (zh) | 一种镍催化合成多取代联烯的方法 | |
| CN114805395B (zh) | 一种氧头孢烯母核中间体的制备方法 | |
| CN115806536B (zh) | 一种无溶剂体系制备5-羟甲基糠醛的方法 | |
| KR101338297B1 (ko) | 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린의 단일 단계 합성방법 | |
| CN113149827A (zh) | 一种利用端炔与二氧化碳合成炔酸的方法 | |
| CN107032986B (zh) | 一种酸性离子液体催化合成2-甲氧基-1-丙醇醋酸酯的方法 | |
| CN111153794A (zh) | 一种基于十二烷基三甲基氯化铵的低共熔溶剂催化剂合成棕榈酸乙酯的方法 | |
| JP2001316358A (ja) | ジターシャルブチルペルオキシドの製造法 | |
| EP3263578A2 (en) | Method for preparing fructose or xylulose from biomass containing glucose or xylose using butanol, and method for separating the same | |
| CN115417820B (zh) | 一种抗厌氧菌药特硝唑的化学合成方法 | |
| CN102093301B (zh) | 沙坦联苯四唑的溶剂热合成法 | |
| CN100469742C (zh) | 苯基环己烷的制备方法 | |
| JPS5819665B2 (ja) | サクシニルコハクサンジエステルノ セイゾウホウ | |
| CN106431821A (zh) | 脱水稀硫酸与副产氯化钠的综合利用并副产硫酸氢钠的方法 | |
| CN102924393B (zh) | 一种三(三溴苯氧基)-三聚氰酸酯生产方法 | |
| CN109400468A (zh) | 一种l-二苯甲酰酒石酸二甲酯的制备方法 |