CN109020836A - 一种氰乙酸乙酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成技术领域，提供了一种氰乙酸乙酯的合成方法。本发明通过在酯化反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种氰乙酸乙酯的合成方法。
背景技术
氰乙酸乙酯是医药、染料等精细化工产品的中间体，用于合成酯类、酰胺类、酸类、腈类化合物。日本主要用作氰基丙烯酸酯类快干胶的中间体，用于汽车零件、家用电器组装件的粘接，另外还用于维生素B6、合成染料等领域。氰乙酸乙酯与甲氧基乙酰丙酮及氨水环合可制得5-氰基-6-羟基-4-甲氧甲基-2- 甲基吡啶。经硝化、氯化、催化加氢可得3-氨基-5-氨甲基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。再进一步重氮化、水解、成盐可得微生素B6。
目前合成氰乙酸乙酯主要是以氰乙酸为原料，乙醇作为溶剂同时参与反应，在浓硫酸催化剂作用下发生酯化反应得到氰乙酸乙酯，经过滤、常压蒸馏、减压精馏得成品。在合成过程中，存在以下两个问题：1)由于酯化反应为可逆反应，反应过程转化率相对较低，导致生成物中含有大量未反应原料，给分离带来了一定难度，分离成本增加。2)酯化反应生成的水会与氰乙酸乙酯中的氰基在硫酸作用下缓慢生成羧酸，导致副反应增加。
发明内容
针对目前氰乙酸乙酯酯化反应过程中存在的问题，本发明提供一种氰乙酸乙酯合成工艺，通过在反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。
本发明的技术方案：
一种氰乙酸乙酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:1.5～4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.03～0.2，控制温度为55～65℃，滴加完毕后，升高体系温度至70～85℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1-1，回流4h后反应结束；在45～85℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度在70～90℃，料液pH调到7-8，分出有机相氰乙酸乙酯粗品；将氰乙酸乙酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯。
本发明的有益效果：本发明通过在酯化反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。
具体实施方式
以下结合技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的技术方案生产工艺及其设备简单，产品产率高，成本低廉，无环境污染，为绿色生产工艺，易于实现工业化生产。
实施例1
一种氰乙酸乙酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:3，溶解后转移到反应釜中。搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.08，控制温度55℃，滴加完毕后升高体系温度控制在85℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.4，回流4h后反应结束。
在80℃，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向体系中滴加12％氨水进行中和，控制温度在75-80℃，料液pH调到8。分出有机相氰乙酸酯粗品。氰乙酸乙酯粗品在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯，纯度为99.9％，产品总收率为 92.1％。
实施例2
一种氰乙酸乙酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.2，控制温度为65℃，滴加完毕后，升高体系温度至70℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1，回流4h后反应结束；在85℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度在90℃，料液pH调到7.5，分出有机相氰乙酸乙酯粗品；将氰乙酸乙酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯，纯度为99.9％，产品总收率为93.6％。
实施例3
一种氰乙酸乙酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.2，控制温度为55℃，滴加完毕后，升高体系温度至70℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1，回流4h后反应结束；在80℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度在70℃，料液pH调到7，分出有机相氰乙酸乙酯粗品；将氰乙酸乙酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯，纯度为99.9％，产品总收率为92.8％。
实施例4
一种氰乙酸乙酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:2，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.1，控制温度为55℃，滴加完毕后，升高体系温度至70℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.5，回流4h后反应结束；在80℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度在70℃，料液pH调到7，分出有机相氰乙酸乙酯粗品；将氰乙酸乙酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯，纯度为99.9％，产品总收率为92.8％。
Claims (1)
1.一种氰乙酸乙酯合成工艺，其特征在于，步骤如下：
将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:1.5～4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.03～0.2，控制温度为55～65℃，滴加完毕后，升高体系温度至70～85℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1-1，回流4h后反应结束；在45～85℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度在70～90℃，料液pH调到7-8，分出氰乙酸乙酯粗品；将氰乙酸乙酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯。
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