專利名稱：丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法。
背景技術：
丁二酰丁二酸二甲酯(簡稱DMSS)是合成喹吖啶酮系列顏料、1，4-環己二酮和光敏聚合物的重要中間體，該產品的工藝的優化、研制，近十年來已經越來越受到國內外企業的重視。丁二酰丁二酸二甲酯是本公司生產的顏料紅122 (化學名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，原丁二酰丁二酸二甲酯生產技術、設備都不能適應現階段的生產，因此，亟需優化改進。顏料紅122為一類高性能有機顏料，該顏料色澤鮮艷,耐有機溶劑的耐熱性好,耐曬性和耐氣從侯性優良，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)的優化研制和改進成了本公司重要課題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種安全、環保、又收益高的丁二酰丁二酸二甲酯的制備方法。本發明課題優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行酯化反應得到丁二酸二甲酯(DMS)，再將丁二酸二甲酯與甲醇鈉發生發生狄克曼反應，得到丁
二酰丁二酸二甲酯。本課題的研究有如下幾個單元酯化反應、狄克曼反應，后處理包括中和水洗、過濾、干燥等過程。一、酯化反應(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生酯化反應，其可以生成二種酯單酯為酸性酯，雙酯為中性酯，其反應原理是
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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從反應式可見酯化反應的產率不取決于反應原料間摩爾比(丁二酸甲醇= I 2)，而且取決于如何及時將生成的水從酯系統中取走，使其反應向我們要的方向走。酯化反應中的催化劑的選擇
酯化反應可以不用催化劑，但是為了加速反應的進行必須采用200-300°C的高溫， 如工藝過程對產品的純度要求極高，而且催化劑又分離不凈，則可以采用高溫無催化劑酯化反應。選用合適的酯化催化劑是保證酯化反應順利進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，硫酸是強無機酸，對設備的腐蝕比較嚴重，而且硫酸作為催化劑不能回收，因此他對環境污染很厲害。根據當今形勢下，必須走環保生產之路，因此通過對各種催化劑實驗，最后確定732大分子樹酯(化學名強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，含水量小于等于O. 3% )為催化劑， 成品一次收率也在90 %以上，循環利用收率在98 %以上，從而優化改進了工藝。二、狄克曼反應(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條件下發生狄克曼反應，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品，粗產品經精制得到白色結晶體，再經干燥得到成品，收率在70-80%之間，其反應原理為
權利要求
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磁力攪拌的反應器上、裝上溫度計、純甲醇滴加恒壓漏斗及蒸出管，然后向反應器中加入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平衡為準，即反應體積恒定，滴加時間為5小時；反應過程中取樣測定酸值、水份來確定終點；反應結束后，液體從反應器中分離出來，在常壓下蒸出過量甲醇，再減壓蒸餾收集沸點 125-130°C /700mmHg的餾份為產品；樹酯催化劑仍留在反應器中作為下一批反應使用；b、丁二酰丁二酸二甲酯的合成在配有電加熱及電動磁力攪拌的反應器上，裝上溫度計，滴加恒壓漏斗及蒸出管，然后向反應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，同時蒸出含少量丁二酸二甲酯的甲醇，滴加時間為5小時；滴加結束維持110-120°C再反應2h ；反應結束后用水浴的方法將物料冷卻到60°C以下補加甲醇，攪拌將物料漿化，然后轉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；向另一個反應器二中先加入水，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化成丁二酰丁二酸二甲酯，酸化終點PH值為1-2 ；酸化好的物料轉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；反應結束后用水浴的方法將物料冷卻到60℃以下補加甲醇，攪拌將物料漿化，然后轉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。本發明投資費用相對較少，主原料易得，生產環保，循環利用率高。
文檔編號C07C69/757GK102584593SQ20121000570
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者俞永泉, 范國慶, 范建云 申請人:浙江永泉化學有限公司