(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910614395.7
(22)申请日 2019.07.09
(71)申请人 广东石油化工学院
地址 525000 广东省茂名市茂南区官渡二
路139号大院
(72)发明人 曾兴业 符锦铭 王寒露 吴世逵
林存辉
(74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有
限公司 44205
代理人 林德强
(51)Int.Cl.
C07C 45/77(2006.01)
C07C 49/92(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种乙酰丙酮铝的制备方法。
这种乙酰丙酮铝的制备方法，包括以下步骤：1)
合，加入有机酸调节pH至2～4.5；2)加入乙酰丙
酮进行反应，然后加入碱液调节pH至6～7；3)过
滤步骤2)的产物，将滤渣进行洗涤，干燥，得到乙
酰丙酮铝。本发明制备乙酰丙酮铝的方法不采用
酸作为pH值调节剂，促进了反应进行，提高了原
料乙酰丙酮的利用率，溶剂可以循环利用，节省
了成本。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110437051 A 2019.11.12
C N 110437051
A
1.一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)在反应器中，将铝粉与C1～C3的低级脂肪醇混合，加入有机酸调节pH至2～4.5；
2)加入乙酰丙酮进行反应，然后加入碱液调节pH至6～7；
3)过滤步骤2)的产物，将滤渣进行洗涤，干燥，得到乙酰丙酮铝。
2.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述铝粉和乙酰丙酮的摩尔比为1：(3～6)。
3.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，铝粉与C1～C3的低级脂肪醇的用量比为1g：(20～40)mL。
4.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，有机酸为甲酸、乙酸中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，反应的温度为60℃～80℃，反应结束后降温至25℃～30℃。
6.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，反应的时间为14h～18h。
7.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，碱液为浓度是1mol/L～3mol/L的碱金属氢氧化物溶液。
8.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，洗涤滤渣的溶剂为C1～C3的低级脂肪醇。
9.根据权利要求3或8所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：所述C1～C3的低级脂肪醇选自甲醇、乙醇中的一种或两种。
10.根据权利要求1所述的一种乙酰丙酮铝的制备方法，其特征在于：还包括步骤4)，将过滤步骤2)产物的滤液和滤渣的洗液混合，再加入铝粉和乙酰丙酮进行反应。
权 利 要 求 书1/1页CN 110437051 A
一种乙酰丙酮铝的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种乙酰丙酮铝的制备方法。
背景技术
[0002]乙酰丙酮铝是一种具有很好的耐水性和亲油性的单斜系晶体，主要用做环氧树脂的硬化促进剂，亚克力树脂的交联剂和烯烃聚合作烯烃聚合、环氧树脂、酸酐固化、硅烷聚合的催化剂。乙酰丙酮铝在白墨、透明墨等油墨中明显提高附着力，且不会引起颜变深。[0003]目前工业上生产乙酰丙酮铝的方法是以氯化铝为铝源，将其溶入大量水中，然后加入乙酰丙酮，采用氢氧化钠调节pH值后反应得到乙酰丙酮铝。此方法过程中会产生大量的工业废水，随着国家环保政策的日趋严格，这种方法目前逐渐受到限制。因此探索乙酰丙酮铝新的制备方法已有不少报道。
[0004]现有技术中，CN101486632A描述的方法是水作为溶剂，以质子酸(盐酸、硫酸和磷酸)作为催化剂，反应过程中有氢气生成。氢气作为爆炸极限低的气体，这种方法不利于安全生产。质子酸引入额外的杂质，比如盐酸引入了氯离子，硫酸引入了硫酸根，磷酸引入了磷酸根。这些无机阴离子导致得到的
产品乙酰丙酮铝需要进一步提纯，如需采用醇和苯等有机溶剂进行重结晶。CN1903817A描述的方法采用异丙醇和丙酮为溶剂，采用铝粉和乙酰丙酮合成，缺点是有机溶剂消耗大，反应缓慢，乙酰丙酮的用量过大(铝粉：乙酰丙酮＝1: 12)。宫红等(无溶剂固相研磨法合成乙酰丙酮铝[J].化学研究，2006(04):31-34)报道了一种固相研磨法制备乙酰丙酮铝的方法，即固体碱、乙酰丙酮与铝盐直接在研钵中研磨反应，该方法研磨过程中仍需添加大量的碱作为原料且存在乙酰丙酮大量挥发，残留的未反应物导致产物中含有较多无机盐致使产品纯度不高。
发明内容
[0005]为了克服现有乙酰丙酮铝制备工艺存在的问题，本发明的目的在于提供一种乙酰丙酮铝的制备方法，该方法使用低级脂肪醇，通过溶剂法制备乙酰丙酮铝。
[0006]为了实现上述的目的，本发明所采取的技术方案是：
[0007]一种乙酰丙酮铝的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)在反应器中，将铝粉与C1～C3的低级脂肪醇混合，加入有机酸调节pH至2～4.5；[0009]2)加入乙酰丙酮进行反应，然后加入碱液调节pH至6～7；
[0010]3)过滤步骤2)的产物，将滤渣进行洗涤，干燥，得到乙酰丙酮铝。
[0011]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法中，铝粉和乙酰丙酮的摩尔比为1：(3～6)；进一步优选的，铝粉和乙酰丙酮的摩尔比为1：(3～5)；再进一步优选的，铝粉和乙酰丙酮的摩尔比为1：(4～5)。
[0012]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤1)中，铝粉与C1～C3的低级脂肪醇的用量比为1g：(20～40)mL；进一步优选的，铝粉与C1～C3的低级脂肪醇的用量比为1g：(25～30)mL。
[0013]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤1)中，铝粉的粒径为1μm～10μm；铝粉的纯度>99.5％。
[0014]这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤1)中，加入有机酸调节pH值可以促进铝粉的溶解；优选的，有机酸为甲酸、乙酸中的一种或两种。
[0015]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤1)中，加入有机酸调节pH至3～4。[0016]这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤2)中，反应具体是将乙酰丙酮滴加到反应器中，与铝粉进行反应；进一步优选的，乙酰丙酮滴加的速度为每秒1～2滴。
[0017]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤2)中，反应的温度为60℃～80℃，反应结束后降温至25℃～30℃；进一步的，可以在步骤1)将铝粉与低级脂肪醇混合后加热至60℃～80℃，并保持该温度直至反应结束，然后停止加热并冷却至25℃～30℃；进一步优选的，加热的温度为65℃～75℃；冷却至25℃～30℃后，即可加入碱液调节pH。
[0018]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤2)中，反应的时间为14h～18h；具体而言，步骤2)中，加入乙酰丙酮与铝粉进行反应，反应直至观察反应液中不存在固体，此过程的反应时间为10h～14h，然后再继续反应4h，总反应时间为14h～18h。
[0019]这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤2)中，加入碱液调节pH值后，使乙酰丙酮铝结晶析出；优选的，碱液为浓度是1mol/L～3mol/L的碱金属氢氧化物溶液，碱金属氢氧化物溶液的溶剂为水，碱金属氢氧化物可以是氢氧化钠或者氢氧化钾；进一步优选的，碱液为浓度是1mol/L～3mol/L的氢氧化钠溶液。
[0020]这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤3)中，过滤步骤2)的产物后得到的滤渣为粗乙酰丙酮铝，滤渣经洗涤后，得到纯乙酰丙酮铝。
[0021]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤3)中，洗涤滤渣的溶剂为C1～C3的低级脂肪醇。
[0022]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法中，C1～C3的低级脂肪醇选自甲醇、乙醇中的一种或两种。
[0023]这种乙酰丙酮铝的制备方法中，C1～C3的低级脂肪醇既可以作为反应的溶剂，也可以作为洗涤滤渣的溶剂；优选的，在同一制备方法中，步骤1)所用的低级脂肪醇与步骤3)洗涤滤渣的低级脂肪醇相同；如当步骤1)所用的低级脂肪醇为甲醇时，步骤3)洗涤滤渣所用的溶剂也为甲醇；当步骤1)所用的低级脂肪醇为乙醇时，步骤3)洗涤滤渣所用的溶剂也为乙醇。
[0024]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤3)中，干燥的温度为70℃～90℃，干燥的时间为4h～6h。
[0025]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法，还包括步骤4)，将过滤步骤2)产物的滤液和滤渣的洗液混合，再加入铝粉和乙酰丙酮进行反应；通过收集滤液和洗液，可以循环利用溶剂，再用于乙酰丙酮铝的制备。
[0026]优选的，这种乙酰丙酮铝的制备方法步骤4)中，铝粉和乙酰丙酮的摩尔比为1：(3～5)；最优选的，步骤4)中，铝粉和乙酰丙酮的摩尔比为1：3。
[0027]本发明的有益效果是：
[0028]本发明制备乙酰丙酮铝的方法不采用水作为溶剂，减少了废水的产生，加入少量有机酸作为pH值调节剂，促进了反应进行，提高了原料乙酰丙酮的利用率，溶剂可以循环利
用，节省了成本。
[0029]具体来说，相对于现有技术，本发明具有以下的优点：
[0030]1)选用酸性较弱有机酸(甲酸与乙酸)，与铝粉反应较缓和，因而生成的氢气少，避免易爆性氢气的大量生成。
[0031]2)现有技术选用无机酸，一般需选择水做溶剂，而乙酰丙酮容易在水中分解为乙酸和丙酮。因此本发明选用有机酸，使用醇做溶剂，避免了原料乙酰丙酮的分解，同时也避免产生大量的废水。
[0032]3)选用有机酸，同时选用甲醇、乙醇作溶剂。有机溶剂在生成乙酰丙酮铝时充当反应介质，反应结束后又可充当乙酰丙酮铝的提纯溶剂，节省了溶剂的使用。
附图说明
[0033]图1是本发明实施例1的工艺流程示意图；
[0034]图2本发明制备的乙酰丙酮铝样品和标准的乙酰丙酮铝的X射线衍射图。
具体实施方式
[0035]以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。
[0036]下面实施例中所用的铝粉粒径为1μm～10μm，纯度>99.5％。
[0037]实施例1
[0038]本例制备乙酰丙酮铝的工艺流程示意图可见附图1。下面参照图1，说明本例制备乙酰丙酮铝的方法如下：
[0039]称取2.0g铝粉置于反应釜中，从甲醇罐加入50mL甲醇至反应釜中。开启搅拌器，使铝粉混合均匀。加热反应系统至65℃，保持该温度直至反应结束，使用甲酸调节反应液pH至3。从乙酰丙酮罐加入30.3mL乙酰丙酮(乙酰丙酮与铝粉摩尔比为4：1)，以每秒1～2滴的速度滴入反应釜中，直至铝粉完全反应(反应液中观察不到固体存在，可以补溶剂，此阶段反应时间为12h)。继续反应4h，总反应时间为16h。停止升温并冷却至25℃，滴加3mol/L的NaOH 溶液调节pH至7，使得乙酰丙酮铝结晶析出。过滤反应液，并采用10mL甲醇清洗滤渣，所得滤渣置于80℃的条件下干燥5h。计算产率，所得产品收率为82.5％。
[0040]滤液和洗液继续加入2g铝粉和22.7mL乙酰丙酮(乙酰丙酮与铝粉摩尔比为3：1)开始下一轮反应。
[0041]本例制得的乙酰丙酮铝样品的XRD图可见附图2，同时也将粉末衍射标准联合委员会(JCPDS)收录的乙酰丙酮铝(JCPDS No.33-1515)标准样的XRD图谱也在图2中进行对照。图2中上部分为本例制得的乙酰丙酮铝样品，下部分为乙酰丙酮铝(JCPDS No.33-1515)标准样。从图2可见，制备的乙酰丙酮铝的主要衍射峰(2θ角)为10.9°，12.7°和13.3°，分别归属于乙酰丙酮铝的(200)，(002)和(011)晶面的衍射峰，这与乙酰丙酮单斜晶系的特征吻合。且制备的乙酰丙酮铝的XRD图没有其他杂峰，表明样品纯度较高。
[0042]实施例2
[0043]本例乙酰丙酮铝的制备方法如下：
[0044]称取2.0g铝粉置于反应釜中，从乙醇罐加入60mL乙醇作为溶剂。开启搅拌器，使铝
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议