丙二酸二甲酯制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種丙二酸二甲酯制備方法，通過在氰乙酸反應液中通入氯化氫分離出氯化鈉，避免了傳統的蒸餾濃縮除鹽造成的氰乙酸大量分解、收率低的缺點，同時在密閉體系下水解得到丙二酸和氯化銨，再通入氯化氫氣體分離除去氯化銨，除鹽后酯化反應可減少催化劑的用量和廢水產生量，同時得到副產物氯化銨。本發明操作簡單、生產成本低、產品收率高、三廢量少，是一種環保清潔的生產方法。
【專利說明】丙二酸二甲酯制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種丙二酸酯的制備方法，具體涉及一種以氯乙酸和氰化鈉為原料，環保清潔的丙二酸二甲酯制備方法。
【背景技術】
[0002]丙二酸二甲酯廣泛應用于醫藥、農藥和染料等領域，是合成吡哌酸、瑞格列奈的重要原料。目前國內外生產方法較多，國外大多為催化羰基化法，即用氯代乙酯、一氧化碳和甲醇為原料，在催化劑作用下氣相羰基化，一步合成丙二酸二甲酯。采用的催化劑有RhCl3(或CoCl2,Pd Cl2)系列和Co2 (Co8)系列，催化羰基法雖然收率較高，但是工藝復雜，反應條件苛刻，不適合產業化。國內主要用氰化酯化法生成丙二酸二甲酯，即以氯乙酸、氰化鈉和甲醇等為原料，經中和、氰化、酸化和酯化過程而得到丙二酸二甲酯。
[0003]常見的合成方法如下:
[0004]1、氰乙酸直接酯化法
[0005]
【權利要求】
1.丙二酸二甲酯制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)氰化反應:氯乙酸鈉與氰化鈉進行氰化反應，生成氰乙酸鈉； (2)酸化反應:往步驟(1)得到的氰乙酸鈉水溶液中加入稀鹽酸酸化，然后通入氯化氫氣體，生成氰乙酸和氯化鈉；或往步驟(1)得到的氰乙酸鈉水溶液中直接通入氯化氫氣體進行酸化得到氰乙酸和氯化鈉； (3)除氯化鈉:將步驟(2)得到的混合物進行固液分離，得到氰乙酸鹽酸溶液和氯化鈉固體； (4)水解:將步驟(3)得到氰乙酸鹽酸溶液在密閉體系下水解得到丙二酸和氯化銨； (5)除氯化銨:向步驟(4)得到的丙二酸和氯化銨混合液中通入氯化氫氣體，固液分離得到丙二酸鹽酸溶液和氯化銨固體； (6)濃縮:將步驟(5)得到丙二酸鹽酸溶液減壓蒸餾得到丙二酸和鹽酸； (7)酯化反應:將步驟(6)蒸水后得到的丙二酸中加入甲醇在酸催化作用下進行酯化反應，生成丙二酸二甲酯。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述通入氯化氫氣體至其含量達到10-30% ;步驟(5)所述通入氯化氫氣體至其含量達到15-30%。
3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述水解溫度為80-110°C。
4.如權利要求1或2`所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)中蒸餾得到鹽酸的回收用于步驟(2)的酸化反應。
5.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(7)所述酯化反應中甲醇與丙二酸的摩爾比為2.5-10:1。
6.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(7)所述酯化反應的酸催化劑選自無機酸或固體酸；優選的，所述無機酸為硫酸或氯化氫氣體，所述固體酸為硅膠磺酸或強酸性離子交換樹脂，無機酸的用量與丙二酸的摩爾比為0.01-0.1:1。
7.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(7)所述酯化反應溫度為60-90°C，反應時間為2-10小時。
8.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于還包括分離步驟:向步驟(7)得到的反應液中加入有機溶劑和水，分相，有機相精餾回收溶劑并得到丙二酸二甲酯產品；優選的，所述有機溶劑為不溶于水的脂類、鹵代烴類、芳烴類化合物。
9.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)固液分離得到的固體用30%的鹽酸洗滌兩次，洗液與濾液合并，得到氰乙酸鹽酸溶液；固體再進一步用氫氧化鈉溶液洗至中性，干燥，得到氯化鈉。
10.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)固液分離得到的固體用30%的鹽酸洗滌兩次，洗液與濾液合并，得到丙二酸鹽酸溶液；固體用氨水洗滌至中性，干燥，得到氯化銨。
【文檔編號】C07C69/38GK103724191SQ201410041833
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】丁永良, 劉佳, 游歡, 程益, 李靜, 朱麗利 申請人:重慶紫光化工股份有限公司