本發(fā)明涉及化學(xué)合成領(lǐng)域，尤其涉及一種維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法及裝置。

背景技術(shù)：

維生素A中間體雙格氏縮合物，為維生素A中間體縮合物的水解前體，分子式結(jié)構(gòu)式如下：

雙格氏縮合物的制備工藝如下：鎂與鹵代烷烴在醚類溶劑條件下，制備得到格氏試劑，滴加六碳炔醇，得到雙格氏六碳醇，再滴加十四碳醛，反應(yīng)制備得到雙格氏縮合物。

雙格氏縮合物經(jīng)酸水水解、堿水中和后，得到產(chǎn)物維生素A中間體縮合物。

傳統(tǒng)的水解中和工藝為間歇法：將酸水加入到雙格氏縮合物溶液中攪拌進(jìn)行水解，經(jīng)靜置分層后，除去水層，再加入堿水洗滌至中性后，除去水層，回收溶劑，得到縮合物，縮合物的含量約為88～92％，收率(相對十四碳醛)大約為90％。

傳統(tǒng)間歇水解中和工藝存在以下缺點(diǎn)：

1)傳統(tǒng)間歇水解工藝采用釜式反應(yīng)器進(jìn)行水解反應(yīng)，而雙格氏縮合物的有機(jī)溶液通常與酸水不相混溶，由于水解反應(yīng)通常主要發(fā)生在液相界面處，為了獲得工業(yè)可接收的反應(yīng)速率，需要劇烈地混合液相，盡管如此，反應(yīng)效果依然不盡如人意，經(jīng)常發(fā)生反混,導(dǎo)致不期望的副產(chǎn)物的形成，甚至導(dǎo)致原料過度反應(yīng)的發(fā)生；

2)間歇法水解中和工藝的水解時間較長，且酸水濃度較高、整個體系酸度不均衡，使得縮合物與酸接觸時間過長，由于縮合物在酸中極不穩(wěn)定易被破壞，因此縮合物的純度、收率低，同時給后續(xù)提純帶來難度；

3)傳統(tǒng)間歇工藝中，堿水中和前，需要將水解液靜置分層，如靜置時間過長，易產(chǎn)生副產(chǎn)物，如靜置時間過短，易把縮合物帶入廢酸水層中，因此操作難度較大，不易精準(zhǔn)控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單、反應(yīng)收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好的維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法，其特征在于，步驟為，

1)將含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液與酸水分別泵入管式反應(yīng)器，經(jīng)管式反應(yīng)器充分混合進(jìn)行連續(xù)水解得到水解液；

2)堿水經(jīng)管式反應(yīng)器另一進(jìn)料口泵入管式反應(yīng)器，與所述水解液在管式反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)中和得到中和液；

3)所述中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，分層成水相和有機(jī)相，除去所述水相，所述有機(jī)相水洗至中性后，蒸發(fā)回收有機(jī)溶劑，得到維生素A中間體縮合物。

進(jìn)一步，所述1)步驟中，所述管式反應(yīng)器的管道中交替設(shè)置有填料段和空白段，所述填料段即在管道中填充有填料的區(qū)段，所述空白段即管道中無填充物的區(qū)段，填料段和空白段相互交替；優(yōu)選的，所述填料段與空白段的長度比為1:(0.5～2)；更優(yōu)選的，所述填料段與空白段的長度比為1:(1～1.5)；管道上設(shè)有進(jìn)料口1，進(jìn)料口2和進(jìn)料口3和產(chǎn)物排出口；其中進(jìn)料口1，進(jìn)料口2和進(jìn)料口3分別用于雙格氏縮合物的醚類溶液、酸水和堿水的進(jìn)料；優(yōu)選的，進(jìn)料口3的位置設(shè)置于水解反應(yīng)完成或基本完成之處；所述管道外圍設(shè)置有夾套，用于通換熱介質(zhì)，對反應(yīng)進(jìn)行換熱。

進(jìn)一步，所述填料為石英砂、拉西環(huán)或石墨球；

任選的，所述管式反應(yīng)器為直管式管式反應(yīng)器、U型管式管式反應(yīng)器、盤管式管式反應(yīng)器或多管式管式反應(yīng)器。

進(jìn)一步，所述1)步驟中，所述醚類為2到10個碳組成的直鏈或支鏈醚或四氫呋喃及其衍生物，所述直鏈或支鏈醚選自異丙醚、乙醚、丙醚中的至少一種；所述四氫呋喃及其衍生物為四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃；

任選的，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液的濃度為0.4～1.6mol/L；優(yōu)選的，為0.5～1.2mol/L；更優(yōu)選的，為0.8～1.0mol/L；

任選的，所述酸水為硫酸、鹽酸、磷酸或氯化銨水溶液；

任選的，所述酸水中的[H+]濃度為0.5～2mol/L；優(yōu)選的，為0.5～1.8mol/L；更優(yōu)選的，為1.4～1.6mol/L；

任選的，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液和酸水單位時間進(jìn)料體積比為：含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液：酸水＝1:(1.1～2)；優(yōu)選的，為1:(1.1～1.7)；更優(yōu)選的，為1:(1.4～1.5)；

任選的，所述水解的反應(yīng)溫度為0～60℃；優(yōu)選的，為15～45℃；更優(yōu)選的，為25～35℃；

任選的，所述水解的反應(yīng)時間為10～100秒；優(yōu)選的，為20～80秒；更優(yōu)選的，為30～60秒。

進(jìn)一步，所述2)步驟中，所述堿水為碳酸鈉水溶液或碳酸氫鈉水溶液；

任選的，所述堿水的濃度為0.1～1mol/L；

任選的，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液和堿水單位時間進(jìn)料體積比為：含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液：堿水＝1：(0.5～2)；優(yōu)選的，為1:(1～1.5)；

任選的，所述中和的反應(yīng)溫度為0～60℃；優(yōu)選的，為15～45℃；更優(yōu)選的，為25～35℃；

任選的，所述中和的反應(yīng)時間為10～90秒；優(yōu)選的，為20～70秒；更優(yōu)選的，為40～60秒。

進(jìn)一步，所述含有維生素A中間體雙格氏縮合物的醚類溶液，酸水，水解液，堿水和中和液在管式反應(yīng)器中的流速均為0.4-6m/s；優(yōu)選的，為1-4m/s；更優(yōu)選的，為2-3m/s。

本發(fā)明還提供一種適用于所述維生素A中間體雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和的方法的裝置，所述裝置為一種管式反應(yīng)器，其特征在于，所述管式反應(yīng)器的管道中交替設(shè)置有填料段和空白段，所述填料段即在管道中填充有填料的區(qū)段，所述空白段即管道中無填充物的區(qū)段，填料段和空白段相互交替；管道上有進(jìn)料口1，進(jìn)料口2和進(jìn)料口3和產(chǎn)物排出口；其中進(jìn)料口1，進(jìn)料口2和進(jìn)料口3分別用于雙格氏縮合物的醚類溶液、酸水和堿水的進(jìn)料；所述管道外圍設(shè)置有夾套，用于通換熱介質(zhì)，對反應(yīng)進(jìn)行換熱。

進(jìn)一步，所述填料段與空白段的長度比為1:(0.5～2)；優(yōu)選的，所述填料段與空白段的長度比為1:(1～1.5)；

任選的，進(jìn)料口3的位置設(shè)置于水解反應(yīng)完成或基本完成之處。

進(jìn)一步，所述填料為石英砂、拉西環(huán)或石墨球。

進(jìn)一步，所述管式反應(yīng)器為直管式管式反應(yīng)器、U型管式管式反應(yīng)器、盤管式管式反應(yīng)器或多管式管式反應(yīng)器。

本發(fā)明進(jìn)料口1和2的距離盡量近，因?yàn)閮煞N原料是同時通入管道的，進(jìn)料口臨近設(shè)置有利于二者及早相遇充分混合。

當(dāng)反應(yīng)混合物流經(jīng)管式反應(yīng)器的填料段時，不同相的液態(tài)反應(yīng)物被充分混合、剪切、分散為小微滴，當(dāng)混合物流經(jīng)空白段時，不同相的液態(tài)反應(yīng)物因重力作用被分層或部分分層，分為上層和下層，當(dāng)其再次進(jìn)入下一個填料段時，所述上層和下層部分再次被剪切并混合，再分散為更小的微滴。反應(yīng)混合物經(jīng)過一系列的混合、剪切、結(jié)合的步驟，直到所述反應(yīng)基本完成。

本發(fā)明的有益效果：

(1)采用本發(fā)明的管式反應(yīng)器進(jìn)行雙格氏縮合物的連續(xù)水解中和，混合效率高，酸水水解體系的酸度較傳統(tǒng)間歇水解法低，水解時間短，水解產(chǎn)物縮合物與酸接觸的時間極短，從而產(chǎn)物的純度和收率高；最終產(chǎn)物外觀為淡黃色油狀物，含量可達(dá)96％～98％，折純收率可達(dá)98％～99％。

(2)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作，易通過自動控制裝置控制生產(chǎn)過程，操作便利，安全可靠，可避免人為手動操作的失誤，大大節(jié)約了人力，改善了生產(chǎn)作業(yè)人員的工作環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明盤管式管式反應(yīng)器的裝置示意圖。

圖2是縮合物的檢測譜圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

以下實(shí)施例中縮合物的含量采用以下方法進(jìn)行檢測：

方法名稱：SHW-反相高效液相色譜法；柱子為大連依利特Hypersil ODS2 5um×4.6mm×150mm；檢測波長205nm；流速1.0ml/min；流動相為乙腈：水：四氫呋喃：甲醇＝40：50：0.7：1.2；樣品處理方法為：精確稱取樣品0.04g，溶于50ml甲醇中。檢測譜圖見圖2。

實(shí)施例1

采用直管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)的填料段所用石英砂，填料段與空白段的長度比為1：1。

配制濃度為0.8mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為1.6mol/L鹽酸水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.5mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.1的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為25℃，水解時間20秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.6，控制中和反應(yīng)溫度為25℃，中和時間40秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為1m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收乙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量97.6％，產(chǎn)品折純收率98.6％。

實(shí)施例2

采用U型管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)的填料段所用石英砂，填料段與空白段的長度比為1：0.5。

配制濃度為1.2mol/L雙氯鎂縮合物的四氫呋喃溶液，形成物料1；配制濃度為1.8mol/L氯化銨水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.4的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為45℃，水解時間80秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:2，控制中和反應(yīng)溫度為45℃，中和時間70秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為4m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收四氫呋喃，得到淡黃色油狀縮合物，含量97.2％，產(chǎn)品折純收率98.4％。

實(shí)施例3

采用盤管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)的填料段所用拉西環(huán)，填料段與空白段的長度比為1：1.5。結(jié)構(gòu)見圖1所示。

配制濃度為1.0mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為1.4mol/L硫酸水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.5的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為35℃，水解時間30秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:1.5，控制中和反應(yīng)溫度為35℃，中和時間60秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為2m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收乙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量98.8％，產(chǎn)品折純收率99.6％。

實(shí)施例4

采用盤管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)的填料段所用拉西環(huán)，填料段與空白段的長度比為1：1.5。結(jié)構(gòu)見圖1所示。

配制濃度為0.4mol/L雙氯鎂縮合物的丙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為0.5mol/L硫酸水溶液，形成物料2；配制碳酸鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.7的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為60℃，水解時間10秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:1，控制中和反應(yīng)溫度為60℃，中和時間10秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為0.4m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收丙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量96.2％，產(chǎn)品折純收率98.0％。

實(shí)施例5

采用盤管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)的填料段所用石墨球，填料段與空白段的長度比為1：2。

配制濃度為1.6mol/L雙氯鎂縮合物的異丙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為2.0mol/L硫酸水溶液，形成物料2；配制碳酸鈉濃度為1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.7的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為0℃，水解時間100秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.5，控制中和反應(yīng)溫度為0℃，中和時間90秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為6m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收異丙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量96.3％，產(chǎn)品折純收率98.1％。

實(shí)施例6

采用U型管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)的填料段所用石墨球，填料段與空白段的長度比為1：2。

配制濃度為0.5mol/L雙氯鎂縮合物的2-甲基四氫呋喃溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為0.5mol/磷酸水溶液，形成物料2；配制碳酸鈉濃度為0.1mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:2的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為15℃，水解時間60秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.5，控制中和反應(yīng)溫度為15℃，中和時間20秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為3m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收2-甲基四氫呋喃，得到淡黃色油狀縮合物，含量97.5％，產(chǎn)品折純收率98.4％。

對比例1

采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行雙格氏縮合物的的間歇水解中和反應(yīng)：

將50L濃度為0.8mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液投入反應(yīng)釜中，調(diào)整反應(yīng)釜攪拌漿的攪拌速率為150r/min,邊攪拌邊投入50L[H⁺]濃度為3.0mol/L鹽酸水溶液，酸水投料時間為3Min，酸水投料結(jié)束后靜置分層，分去下層酸水；加入100L濃度為0.3mol/L的碳酸氫鈉堿水溶液，攪拌30min,靜置，分去水層，醚層水洗至中性，減壓濃縮回收乙醚，得到黃色油狀縮合物，含量90.1％，產(chǎn)品折純收率90.2％。

對比例2

采用直管式管式反應(yīng)器，管道內(nèi)填充石英砂填料，管程、管徑等參數(shù)與實(shí)施例1相同。

配制濃度為0.8mol/L雙氯鎂縮合物的乙醚溶液，形成物料1；配制[H⁺]濃度為1.6mol/L鹽酸水溶液，形成物料2；配制碳酸氫鈉濃度為0.5mol/L堿水溶液，形成物料3。

同時將物料1和物料2以單位時間體積比為1:1.1的比例分別經(jīng)進(jìn)料口1和進(jìn)料口2泵入管式反應(yīng)器，控制水解溫度為25℃，水解時間30秒；水解時間到后，將物料3經(jīng)進(jìn)料口3泵入管式反應(yīng)器，物料1與物料3單位時間體積比為1:0.6，控制中和反應(yīng)溫度為25℃，中和時間40秒；上述水解反應(yīng)和中和反應(yīng)，控制反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的流速為1m/s。連續(xù)中和完成后，中和液從管式反應(yīng)器的產(chǎn)物排出口排出，將中和液的水層分去，醚層用水洗至中性后，濃縮回收乙醚，得到淡黃色油狀縮合物，含量92.6％，產(chǎn)品折純收率94.3％。

由實(shí)施例1-6和對比例1-2可以看出，采用本發(fā)明的技術(shù)方案所得到的維生素A中間體雙格氏縮合物收率高，達(dá)到96％以上，產(chǎn)品折純收率98％以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對比例1-2的結(jié)果。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。