背景技術(shù)
γ-烷氧基醇,如3-甲氧基丁醇是非常重要的溶劑和合成中間體。3-甲氧基丁醇是一種無色透明液體,密度0.93g/mL,閃點46℃;由于其常壓沸點高達158-159℃,3-甲氧基丁 醇是一種非常優(yōu)良的高沸點溶劑,可以用于溶解硝基纖維素漆、環(huán)氧樹脂涂料、剎車油粘度調(diào)節(jié)劑、印刷油墨、切削油。在硝基纖維素漆中,3-甲氧基丁醇可以改善涂刷性和流動性;而在醇酸樹脂涂料中可以改善涂刷性。3-甲氧基丁醇與其他溶劑配合使用,通過溶解力作用,可以使涂料的干燥時間和流動性達到一些特殊效果。3-甲氧基丁醇還可和乙酸酐反應(yīng)可以制得乙酸(3-甲氧基)丁酯,該產(chǎn)品也是一種優(yōu)良的高沸點溶劑。

目前,在已知文獻報道中,3-甲氧基丁醇主要的合成方法是以巴豆醛和甲醇為原料,在堿催化下,甲醇對巴豆醛加成,得到3-甲氧基丁醛,隨后再經(jīng)過加氫反應(yīng)得到3-甲氧基丁醇。由于甲醇和巴豆醛加成是可逆反應(yīng),即使甲醇用量大大過量,巴豆醛也無法完全轉(zhuǎn)化,未反應(yīng)的巴豆醛需要分離、回收。巴豆醛化學(xué)性質(zhì)活潑,在堿催化下,還容易發(fā)生自身縮合、脫水等副反應(yīng),因此加成反應(yīng)的選擇性一般在80-90%左右,產(chǎn)生的廢液較多。3-甲氧基丁醛化學(xué)性質(zhì)活潑,非常容易發(fā)生逆反應(yīng),脫除甲醇,操作時安全風(fēng)險比較大。3-甲氧基丁醛的氫化一般使用鎳催化劑,加氫反應(yīng)的溫度和壓力都比較苛刻,進一步限制該方法的廣泛應(yīng)用。
綜上所述,3-甲氧基丁醇是一種優(yōu)良的高沸點溶劑,可以用作涂料、油墨、粘合劑的溶劑或助溶劑,在具有重要的經(jīng)濟價值。目前已知的γ-烷氧基醇合成方法中,存在反應(yīng)選擇性一般、不穩(wěn)定中間體需要分離等缺點;因此,目前亟待開發(fā)一種γ-烷氧基醇的新的合成方法。
合成方法[1]
手套箱中,依次將[Co2(CO)8](0.28g,1.0mmol)、P(nBu)3(2.02g,10.0mmol)和四氫呋喃(20.0g)加入到裝有磁力攪拌子的單口瓶中,開啟攪拌,金屬前體和配體溶解、配位20分鐘后,得到催化劑溶液,將單口瓶密封,出手套箱,氮氣保護下用平流泵將催化劑溶液打 入已提前用氮氣置換好的高壓釜中,隨后加入底物2-甲氧基丙烯(144.2g,2.0mol),氯化鋅(0.27g,2.0mmol)的四氫呋喃(30g)溶液,最后再進料少量四氫呋喃(5g),將進料管道內(nèi)的 殘留物沖洗進反應(yīng)釜。所有物料加入完畢,用合成氣置換氮氣三次,每次1.0MPa,最后充入13.0MPa的合成氣(CO:H2=1:1),開啟高壓釜攪拌和夾套伴熱,當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫達到150℃時,開始計時,保溫反應(yīng),反應(yīng)過程中合成氣持續(xù)通入,保持反應(yīng)壓力穩(wěn)定。反應(yīng)4小時后,取樣分析,GC檢測顯示,2-甲氧基丙烯轉(zhuǎn)化率為>99.5%,產(chǎn)物3-甲氧基丁醇選擇性為90.5%,副產(chǎn)物主要為2-甲氧基丙烷。

參考文獻
[1]萬華化學(xué)集團股份有限公司. 一種合成γ-烷氧基醇的方法:CN202010702004.X[P]. 2020-09-29.