專利名稱：乙醇酸的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種化合物的制備方法，更具體的說涉及一種乙醇酸的制備方法。
背景技術：
乙醇酸是無色易潮解的晶體，溶于水，溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有機溶劑，微溶于乙醚，不溶于烴類；兼有醇與酸的雙重性，加熱至沸點時分解。主要用于有機合成等。目前乙醇酸的合成方法主要有氯乙酸水解法和氰化法。氯乙酸水解法是將氯乙酸在堿性條件下水解得粗品，然后經甲醇酯化得羥基乙酸甲酯，蒸餾后再水解即得成品，但是工藝流程長，產品純度低于95%，僅適合于小規模生產，且氯乙酸有劇毒和強腐蝕性，易污染環境和損耗設備；氰化法是由甲醛和氫氰酸(或氰化鈉)為原料，經加氰合成和酸性水解制得，該法雖然工藝簡單、操作穩定，但產品純度低于96%，而且由于使用劇毒的氰化物，生產過程中對安全的要求較高。
發明內容
發明目的為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種安全、清潔、能提高產品純度的乙醇酸的制備方法。技術方案為了解決以上技術問題，本發明所采用的技術方案為一種乙醇酸的制備方法，該方法包括如下步驟
1)將質量濃度為40%的乙二醛水溶液和相轉移催化劑加入反應器中，然后往反應器中滴加氫氧化鉀飽和溶液，滴加過程中溫度保持在(T5°C,滴加完畢后繼續反應,反應溫度仍然保持在(T5°C，直至反應器中溶液從淡黃色變為無色，反應體系pH值控制在11-13 ;乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:廣I. 2 ；
2)將步驟I)中得到的無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；
3)將步驟2)中得到的羥基乙酸鉀溶解后經鹽酸酸化，再將溶液濃縮至乙醇酸溶液質量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，得到的濾餅于室溫真空干燥器中干燥得到所述乙醇酸。步驟I)中，乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:1。步驟I)中，所述相轉移催化劑為聚乙二醇-400或聚乙二醇-600，加入相轉移催化劑能顯著降低反應時間。步驟3)中，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1。本發明中，反應時溫度控制在(T5°C，高于5°C會出現副反應，因為醛基易被氧化。 為了盡可能減少氧化，可以通氮氣保護。本發明中選擇氫氧化鉀，是因為在同樣條件下，分別將氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液參與反應，反應收率差不多，但是由于氫氧化鉀的分子量比氫氧化鈉大，所以，雖然濃度一樣，但是氫氧化鉀的摩爾濃度小，這說明氫氧化鉀的反應活性強。有益效果是與現有技術相比，本發明的優點是以乙二醛為原料，經歧化反應合成羥基乙酸鉀，再經酸化得到乙醇酸，從而使得產品的純度高，能達到98%以上，并且無廢料排除，而且由于乙二醛無毒、無腐蝕性，所以本發明是一種安全、清潔的合成工藝。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。實施例I :在反應器中加入質量濃度為40%的乙二醛溶液145g和相轉移催化劑聚乙二醇-400，在冰水浴中邊攪拌邊滴加氫氧化鉀飽和溶液，其中氫氧化鉀飽和溶液中含氫氧化鉀56g，聚乙二醇-400與乙二醛的摩爾比為I :100，并且在I h內滴完，滴加過程中反應溫度始終保持在(TC，繼續反應3 h，反應體系pH值控制在11-13 ;此時溶液從淡黃色變為無色；然后將無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；再用蒸餾水溶解，經鹽酸酸化，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1，于100°C濃縮至質量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，濾餅于室溫真空干燥器中干燥得白色晶體，經HPLC檢測得出，乙醇酸純度大于98. 0%， 乙醇酸的產率為95%。實施例2 :在反應器中加入質量濃度為40%的乙二醛溶液和相轉移催化劑聚乙二醇-600，在冰水浴中邊攪拌邊滴加氫氧化鉀飽和溶液，其中乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為 1:1. 2，聚乙二醇-600與乙二醛的摩爾比為I : 100，滴加過程中反應溫度始終保持在(TC，繼續反應2. 5h，此時溶液從淡黃色變為無色；然后將無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；再用蒸餾水溶解，經鹽酸酸化，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1，于100°C濃縮至質量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，濾餅于室溫真空干燥器中干燥得白色晶體，經HPLC 檢測得出，乙醇酸的產率為96%，純度大于99. 0%。實施例3 :與實施例I基本相同，所不同的是在反應過程中通入氮氣保護。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種乙醇酸的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)將質量濃度為40%的乙二醛水溶液和相轉移催化劑加入反應器中，然后往反應器中滴加氫氧化鉀飽和溶液，滴加過程中溫度保持在(T5°C,滴加完畢后繼續反應,反應溫度仍然保持在(T5°C，直至反應器中溶液從淡黃色變為無色，反應體系pH值控制在11-13 ;乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:廣I. 2 ；2)將步驟I)中得到的無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；3)將步驟2)中得到的羥基乙酸鉀溶解后經鹽酸酸化，再將溶液濃縮至乙醇酸溶液質量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，得到的濾餅于室溫真空干燥器中干燥得到所述乙醇酸。
2.根據權利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟I)中，乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:1。
3.根據權利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟I)中，所述相轉移催化劑為聚乙二醇-400或聚乙二醇-600。
4.根據權利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟I)中，在反應過程中通入氮氣。
5.根據權利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟3)中，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1。
全文摘要
本發明公開了一種乙醇酸的制備方法，它是以乙二醛為原料，在氫氧化鉀、相轉移催化劑的作用下經歧化反應合成得到羥基乙酸鉀，再經酸化得到乙醇酸，本發明的優點是能使產品的純度提高，能達到98%以上，并且無廢料排除，而且由于乙二醛無毒、無腐蝕性，所以本發明是一種安全、清潔的合成工藝。
文檔編號C07C51/00GK102584566SQ20121000714
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者顧準 申請人:健雄職業技術學院