一种合成二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇的方法

摘要

本发明目的在于研制一种二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇的方法，该方法以酸为催化剂，水和/或醇为溶剂，在常温下，将取代苯甲醛与山梨醇或木糖醇进行缩醛化反应，高效地合成了二亚苄基山梨醇或二亚苄基木糖醇。该方法中反应体系随着反应的进行，粘度逐渐增大，所使用的溶剂可以分步加入。同时，本方法过程中不需加热，不需要添加相转移催化剂和带水剂，有效地简化了分离过程，同时大大缩短了反应时间。通过本发明所述方法合成的苄基山梨醇或木糖醇作为用于聚烯烃的成核剂、增粘剂和强度改进剂，碳氢燃料固化剂组分的用途。

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇的方法

背景技术

山梨醇类透明成核剂是目前国际上使用最为广泛的有机类聚烯烃透明成核剂，该类产品按照取代基的不同分为三代，第一代产品DBS，化学名称为1，3：2，4-二亚苄山梨糖醇，第二代透明成核剂产品为MDBS，化学名称为1、3：2、4-二(对甲基二苄叉)山梨糖醇，第三代透明成核剂产品为DMDBS，化学名称为1，3：2，4-二(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇，三代产品均由苯甲醛或取代苯甲醛与山梨醇进行缩醛化反应制得。

美国专利USP 4267110以酸为催化剂，以水为溶剂，分两阶段反应6小时以上第一阶段反应温度60℃，得到DBS产品，但产品醛味重，限制了其使用范围；USP 4429140、CN1290679和CN1351013以酸为催化剂，采用油溶性的环己烷作为溶剂，以水溶性的甲醇作为促进剂，在环己烷的回流温度78-82℃下合成了DBS和二亚苄基木糖醇，环己烷挥发性强，存在安全性问题；USP 6500964改善了以上方法和产品的缺陷，以浓酸的水溶液作为催化剂和溶剂，采用相转移催化剂(PTC)改善反应物的相溶性，在常温下反应8-48小时，合成了山梨醇类成核剂。

本发明采用酸作催化剂，利用超声波的剧烈搅拌效应促进反应物的充分混合，以水和/或低分子醇作为溶剂，在常温下，反应0.1-6小时，高效地合成了二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇。本发明方法过程中不需加热，不需要添加相转移催化剂和带水剂，有效地简化了分离过程，同时大大缩短了反应时间。

发明内容

本发明目的在于提供一种二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇的方法，该方法以酸为催化剂，利用超声波的剧烈搅拌效应促进反应物的充分混合，以水和/或低分子醇作为溶剂，在常温下，将取代苯甲醛与山梨醇或木糖醇进行缩醛化反应，高效地合成了二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇。本发明方法过程中不需加热，不需要添加相转移催化剂和带水剂，有效地简化了分离过程，同时大大缩短了反应时间。

本发明所述的一种合成二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇的方法，以酸为催化剂，水或醇或水和醇混合物为溶剂，在超声波场中，将取代苯甲醛与山梨醇或木糖醇进行缩醛化反应，得到取代亚苄基山梨醇或取代亚苄基木糖醇，具体步骤如下：

a、将D-山梨醇或木糖醇与溶剂水或醇或水和醇混合物混合，加入催化剂硫酸、盐酸、磷酸、杂多酸或其水溶液或烷基苯磺酸或烷基萘磺酸，再加入取代苄基苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌0.1-6小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声；

c、将步骤b中胶冻用溶剂水或醇或水和醇混合物分散后，用碱液氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾或氨水中和至pH＝7-9；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物经水洗、丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品。

步骤a溶剂中的醇为低分子醇，如甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。

步骤a中取代苯甲醛的取代基为一个或两个甲基或一个乙基或一个丙基或一个甲基和一个乙基或一个甲基和丙基或不带取代基。

步骤a中催化剂烷基苯磺酸优选为对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸。

步骤a中催化剂烷基萘磺酸优选为萘磺酸。

本发明所述的一种合成二亚苄基山梨醇和二亚苄基木糖醇的方法，该方法中反应体系随着反应的进行，粘度逐渐增大，所使用的溶剂可以分步加入。

通过本发明所述方法合成的苄基山梨醇或木糖醇作为用于聚烯烃的成核剂、增粘剂和强度改进剂，碳氢燃料固化剂组分的用途。

具体实施方式

实施例1

a、将100克D-山梨醇与300克的溶剂水与催化剂硫酸按1∶1配制的硫酸溶液混合，再加入160克苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌2小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂100克水充分分散后，用碱液氢氧化钠中和至pH＝7；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，然后再用丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1，3：2，4-二亚苄山梨糖醇(DBS)，熔点200-215℃，产率72％。

实施例2

a、将50公斤D-山梨醇与65公斤对甲苯磺酸和190公斤乙醇混合，再加入90公斤对甲基苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌1小时，当溶液粘度增大，接近胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂80公斤甲醇充分分散后，用碱液氢氧化钾中和至pH＝8；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，再经丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1、3：2、4-二(对甲基二苄叉)山梨糖醇(MDBS)，熔点230-242℃，产率78％。

实施例3

a、将100克D-山梨醇与320克30％盐酸水溶液混合，再加入200克3，4-二甲基苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌5小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂200克丁醇充分分散后，用碱液氢氧化钠中和至pH＝9；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，再用丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1，3：2，4-二(3，4-二甲基二苄叉)山梨醇(DMDBS)，熔点232-265℃，产率83％。

实施例4

a、将60公斤木糖醇与100公斤十二烷基苯磺酸和150公斤丙醇混合，再加入130公斤3，4-二甲基苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌4小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂100公斤丙醇水溶液分散后，用碱液碳酸钠中和至pH＝9；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，再用丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1，3：2，4-二(3，4-二甲基二苄叉)木糖醇，熔点236-251℃，产率86％。

实施例5

a、将100公斤木糖醇与溶剂200公斤甲醇水溶液和250公斤杂多酸混合，再加入150公斤3，4-二甲基苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌0.5小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂120公斤甲醇水溶液充分分散后，用碱液氨水中和至pH＝7.5；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，再用丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1，3：2，4-二(3，4-二甲基二苄叉)木糖醇，熔点238-250℃，产率64％。

实施例6

a、将50公斤木糖醇与溶剂100公斤丙醇水溶液和150公斤磷酸混合，再加入95公斤对甲基苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌2小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂350公斤乙醇水溶液充分分散后，用碱液氨水中和至pH＝8.5；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，再用丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1、3：2、4-二(对甲基二苄叉)木糖醇，熔点226-240℃，产率77％。

实施例7

a、将100克D-山梨醇与300克的溶剂萘磺酸，再加入160克苯甲醛；

b、将混合物置于超声场中，超声搅拌3小时，当溶液粘度增大，成为胶冻状时，停止超声和搅拌；

c、将步骤b中胶冻用溶剂400克丁醇充分分散后，用碱液碳酸钾中和至pH＝9；

d、将混合液过滤得到固体产物，固体产物按常规方法先经水洗，然后再用丙酮洗后，干燥粉碎得白色固体粉末产品1，3：2，4-二亚苄基山梨糖醇，熔点223-238℃，产率72％。