一種原乙酸三甲酯的合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種化合物合成方法，具體涉及一種原乙酸三甲酯的合成新工藝。
【背景技術】
[0002] 原乙酸三甲酯，又稱三甲氧基乙烷，是一種重要的原酸酯，易溶于醇、醚等有機溶 劑。在有機合成上，原乙酸三甲酯是合成新型甜味劑三氯蔗糖所用的酰化劑；是合成氯氰菊 酯、功夫菊酯等擬除蟲菊酯農藥的中間原料；是合成維生素 B、維生素 A、磺胺啶等藥物所需 的中間體；還可用于染料和香料工業。
[0003] 原乙酸三甲酯合成工藝和合成方法，國內外文獻報道不多，均是以乙睛為原料，經 乙亞胺甲醚鹽酸鹽醇解得到原乙酸三甲酯,合成收率在80 %~90 %之間，但收率極不穩 定。
[0004] 目前原乙酸三甲酯的合成分兩步進行，先由乙腈和甲醇在溶劑存在下通入干燥氯 化氫氣體，進行成鹽反應，生成乙亞胺甲醚鹽酸鹽；再加入兩倍物質的量的甲醇進行醇解反 應，制得原乙酸三甲酯。
[0005] 在上述合成過程中，體系含水對原酯合成的主要影響有以下兩點：①原乙酸三甲 酯遇水極易分解，因此，反應系統中存在的水分是影響產品收率的主要因素之一。②原乙酸 三甲酯的合成需要原料HC1、甲醇、乙腈和溶劑正己烷，原料中甲醇、乙腈及有機溶劑雖然要 求水分含量很苛刻，但總水分含量仍達〇. 2%甚至更高。該少量水分帶入反應系統后，在氯 化氫氣體通入反應體系時，由于分散的不均勻，形成的鹽酸鹽成塊狀或附于反應器壁，其中 包含了一定的原料乙腈，導致最終產品原乙酸三甲酯質量、收率較低。因此，采取措施去除 水分或減小水分的影響，成為了提高產品收率的重要途徑。目前幾種主要的控制原酯合成 含水的方法如下：
[0006] 1、原酯合成原料含水控制
[0007] 對于原酯合成的兩種原料進行含水控制，主要包括甲醇含水控制及乙腈含水控 制；由于要求水分含量很苛刻，處理成本高且效果不明顯。
[0008] 2對合成原料添加吸水劑
[0009] 選擇了部分吸水劑對原料進行實驗，因原料中的水分含量太低，除水效果不明顯。 [0010] 3對原酯合成設備進行干燥處理
[0011] 該方法蒸汽消耗量大，且原酯合成屬于低溫反應通氯化氫；處理成本高且效果不 明顯。所以此方法無工藝價值。
[0012] 鑒于上述技術背景，本發明結合反應原料的特性，通過大量的實驗進行比對，提出 了如下解決方案。
【發明內容】
[0013] 本發明針對上述技術問題，提供了一種原乙酸三甲酯合成的新工藝，通過采用微 量的合適的表面活性劑吸水，降低原酯合成體系含水，提高了原酯合成收率。
[0014] 本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的，本說明書中采用的百分含量未經 特別說明均為質量百分含量：
[0015] 提供了一種原乙酸三甲酯的合成方法，以乙腈、甲醇為起始原料的路線中，通過采 用微量的合適的表面活性劑吸水，降低原酯合成體系含水，以提高原酯合成收率；所述合成 方法包括以下內容和步驟：
[0016] 1)將乙腈、甲醇和非極性溶劑在反應釜中混合降溫至-20~-5°c時，在該體系中 加入少量雙子的表面活性劑，再通入干燥氯化氫氣體，使乙腈：甲醇：氯化氫：表面活性劑 的摩爾比為1:1~2:1. 05~1. 5:0. 001~0. 005,乙腈與非極性溶劑的質量比為1:2~5， 通完氯化氫氣體后，再經充分攪拌反應生成乙亞胺甲醚鹽酸鹽；
[0017] 2)在步驟1)生成的乙亞胺甲醚鹽酸鹽中再加入起始乙腈摩爾量2~4倍的甲醇， 并調節體系PH值至5~6. 5,在25~40°C下進行醇解反應，再將醇解產物過濾、精制，得到 原乙酸三甲酯。
[0018] 本發明優選的技術方案中，步驟1)所述的雙子表面活性劑優選季銨鹽類雙子表 面活性劑；進一步優選十六烷基三甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨、甲基丙烯酸六氟 丁酯、甲磺酰乙酸甲酯、十二烷基二甲基芐基氯化銨或十八烷基三甲基氯化銨中的一種或 兩種以上的混合物；更進一步優選十六烷基三甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨、甲基 丙烯酸六氟丁酯或甲磺酰乙酸甲酯中的任意一種或兩種以上的混合物；最優選十六烷基三 甲基氯化銨。
[0019] 本發明優選的技術方案中，步驟1)所述原酯合成加入的表面活性劑量為乙腈：甲 醇：氯化氫：表面活性劑的摩爾比為1:1~2:1.05~1.5:0. 001~0.005 ;進一步優選 1:1. 05 ~L 08:1. 08 ~L 16:0. 003 ~0· 004。
[0020] 本發明優選的技術方案中，步驟1)所述的加入表面活性劑的時間和方式優選合 成投料結束后一次性加入。
[0021] 本發明優選的技術方案中，步驟1)所述的加入表面活性劑時的體系溫度優 選-15 ~-KTC。
[0022] 本發明優選的技術方案中，步驟1)所述攪拌反應時間優選為3~12hr ;進一步優 選6~12hr 〇
[0023] 與現有技術相比，本發明的有益效果在于：采用微量的合適的表面活性劑吸水，降 低體系含水，可以很好地改善反應體系的混合狀態，形成的亞氨基醋酸酯鹽酸鹽，以結晶方 式均勻分散，提高了反應收率，提高原酯合成收率至95 %。
【具體實施方式】
[0024] 實施例1 :
[0025] 1)在裝有攪拌器、測溫探頭的1.5m高的1000L搪瓷反應釜中，向釜內投入乙 腈82kg、無水甲醇67. 2kg及300kg正己燒，將反應液攪拌冷至-KTC，攪拌狀態下加入 0. 085kg的吸水表面活性劑十六烷基三甲基氯化銨，緩慢通入干燥的氯化氫氣體85kg，通 畢再充分攪拌反應6小時成鹽，得到烷基亞氨基醋酸酯鹽酸鹽。
[0026] 2)在步驟1)得到的烷基亞氨基醋酸酯鹽酸鹽中加入160kg無水甲醇，通入氨氣調 節反應液的PH值為5. 5~6. 0。維持15min不變，反應混合物在40°C攪拌反應4hr醇解結 束，降溫過濾除鹽，濾液精餾得到產品原乙酸三甲酯233kg，含量98. 02%，收率95. 16%。
[0027] 實施例2 :
[0028] 1)在裝有攪拌器、測溫探頭的1.5m高的1000L搪瓷反應釜中，向釜內投入乙腈 82kg、無水甲醇69kg及300kg正己燒，將反應液攪拌冷至-10°C，攪拌狀態下加入0. 095kg 的吸水表面活性劑雙十二烷基二甲基氯化銨，緩慢通入干燥的氯化氫氣體83kg，通畢再充 分攪拌反應6小時成鹽，得到烷基亞氨基醋酸酯鹽酸鹽；
[0029] 2)在步驟1)得到的烷基亞氨基醋酸酯鹽酸鹽中加入160kg無水甲醇，通入氨氣調 節反應液的PH值為5. 5~6. 0。維持15min不變，反應混合物在40°C攪拌反應4hr醇解結 束，降溫過濾除鹽，濾液精餾得到產品原乙酸三甲酯229. 6kg，含量97. 92%，收率93. 67%。
[0030] 實施例3 :
[0031] 1)在裝有攪拌器、測溫探頭的1.5m高的1000L搪瓷反應釜中，向釜內投入乙 腈82kg、無水甲醇68. 5kg及300kg正己燒，將反應液攪拌冷至-10 °C，攪拌狀態下加入 0. 080kg的