4767-03-7/2，2-二羥甲基丙酸的制備方法

背景及概述^[2]

2，2-二羥甲基丙酸(又稱二羥甲基丙酸，以下同)，是化工生產(chǎn)中重要的中間體。白色晶體，熔點(diǎn)189℃～192℃，易溶于水、甲醇、二甲基甲酰胺等，難溶于丙酮、苯和甲苯等，是一類多官能團(tuán)化合物，也是一種非常有價(jià)值的化工產(chǎn)品。2，2-二羥甲基丙酸1901年首次合成，具有新戊基結(jié)構(gòu)，在季碳原子上連接一個(gè)羧基和兩個(gè)伯羥基，新戊基結(jié)構(gòu)賦予它良好的耐熱性和光穩(wěn)定性，可作為交聯(lián)劑、乳化劑、分散劑和固化劑，廣泛用于電沉積涂料、環(huán)氧涂料、油墨、化學(xué)中間體和攝影等領(lǐng)域；兩個(gè)羥基決定了它具有典型的二元醇性質(zhì)，可參與縮聚反應(yīng)，在反應(yīng)中低活性的羧基可以保存下來，使得聚合物具有很高的親水性，還可以用來制造燃料和殺蟲劑以及合成其脂類和金屬鹽衍生物。

制備^[1-3]

報(bào)道一、

2,2-二羥基丙酸的制備方法步驟如下：

在3000L反應(yīng)釜中加入純水980Kg，投入活性炭負(fù)載氫氧化鈉16Kg，加入甲醛1000Kg，滴加正丙醛300Kg，滴加完畢進(jìn)行20-60℃恒溫6-14h；

加入甲酸10Kg中和PH值在6到7.2之間；

轉(zhuǎn)料到氧化釜，在氧化釜中減壓濃縮，回收部分未反應(yīng)甲醛；

升溫滴加雙氧水580Kg，滴加完畢進(jìn)行60-90℃恒溫6-10h；

加入水400Kg至800Kg，減壓濃縮；

濃縮至水分在5—8%之間，冷卻結(jié)晶，離心后得2,2-二羥甲基丙酸粗品。過濾母液用于循環(huán)重結(jié)晶；

在1000kg粗品中加水1000kg，攪拌下升溫到50-60℃，加入除鐵劑少量、活性碳5kg左右，半小時(shí)后過濾，除去活性碳。再常壓濃縮到含水25wt%~30wt%之間放料冷卻結(jié)晶，再離心、烘干和過篩等處理得到2,2-二羥甲基丙酸產(chǎn)品。

粗品母液重新濃縮后再重結(jié)晶，再次提取產(chǎn)品；精品母液再經(jīng)濃縮、脫色、結(jié)晶、離心、烘干再次回收產(chǎn)品。精制母液經(jīng)重新回收處理后返回作粗品母液。經(jīng)再次提取產(chǎn)品后的粗品母液最后作為廢水處理。每次過濾后的母液都得到了很好地處理，回收母液中的2,2-二羥甲基丁酸，提高了產(chǎn)品收率。

報(bào)道二、

選擇Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2做陽極，氣體擴(kuò)散碳電極為陰極，在反應(yīng)器中加入0.25mol/L的硫酸20ml，同時(shí)加入0.05mol/L2，2-二羥甲基丙醛，將陰陽兩極分別置于反應(yīng)器中，并在陰極附近鼓入空氣，溫度保持在40℃，在25mA/cm2電流密度下電解2，2-二羥甲基丙醛和硫酸混合溶液，陰極氧還原產(chǎn)生過氧化氫或過氧自由基，陽極產(chǎn)生臭氧和氧自由基，其氧化劑氧化2，2-二羥甲基丙醛得到2，2-二羥甲基丙酸的水溶液，將2，2-二羥甲基丙酸水溶液在0℃的冰水中靜置12小時(shí)，得到純凈的2，2-二羥甲基丙酸晶體產(chǎn)品，電流效率達(dá)到33％。

報(bào)道三、

一種使用微反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)2,2-二羥甲基丙酸的工藝方法，包括如下步驟：

S1、用計(jì)量泵計(jì)量定量的甲醛、丙醛和三乙胺泵入混合器中進(jìn)行強(qiáng)制混合，甲醛的濃度為37％，所述丙醇的濃度為99％，三乙胺、甲醛以及丙醛的流量分別為250ml/分鐘、2000ml/分鐘、777ml/分鐘，且三乙胺、甲醛以及丙醛的流速均為0.1m/秒，反應(yīng)溫度為70℃，壓力為0.2MPa，反應(yīng)停留時(shí)間100秒，三乙胺和雙氧水可以通過低沸進(jìn)行回收，然后進(jìn)入微反應(yīng)器中進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到主要含有2,2-二羥甲基丙醛的反應(yīng)液，混合器和微反應(yīng)器的材質(zhì)為玻璃、不銹鋼、樹脂以及碳化硅其中的任何一種或者多種，微反應(yīng)器內(nèi)部安裝有換熱器，混合器連接有三個(gè)計(jì)量泵和一個(gè)微反應(yīng)器；

S2、取步驟S1所得主要含有2,2-二羥甲基丙醛的反應(yīng)液經(jīng)過薄膜旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器連續(xù)蒸餾濃縮，低沸物回收套用，得到濃縮液；

S3、隨后在盛有濃縮液的微反應(yīng)器中通過計(jì)量泵定量泵入雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng)，得2,2-二羥甲基丙酸反應(yīng)液，氧化反應(yīng)30％雙氧水流量為1200ml/分鐘，停留時(shí)間360秒，壓力0.1MPa；

S4、取步驟S3中所得2,2-二羥甲基丙酸反應(yīng)液置于濃縮釜中進(jìn)行濃縮，濃縮后用水進(jìn)行重結(jié)晶，冷凍降溫，析出的產(chǎn)品經(jīng)過離心干燥得到合格的2,2-二羥甲基丙酸產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1][中國發(fā)明]CN201810634611.X一種制備2,2-二羥甲基丙酸的方法

[2][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)]CN200810054648.1電化學(xué)法制備2,2-二羥甲基丙酸工藝

[3][中國發(fā)明]CN201910710789.2一種使用微反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)2,2-二羥甲基丙酸的工藝方法