CN102584566B - 乙醇酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙醇酸的制备方法，它是以乙二醛为原料，在氢氧化钾、相转移催化剂的作用下经歧化反应合成得到羟基乙酸钾，再经酸化得到乙醇酸，本发明的优点是能使产品的纯度提高，能达到98%以上，并且无废料排除，而且由于乙二醛无毒、无腐蚀性，所以本发明是一种安全、清洁的合成工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物的制备方法，更具体的说涉及一种乙醇酸的制备方法。
背景技术
乙醇酸是无色易潮解的晶体，溶于水，溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂，微溶于乙醚，不溶于烃类；兼有醇与酸的双重性，加热至沸点时分解。主要用于有机合成等。目前乙醇酸的合成方法主要有氯乙酸水解法和氰化法。氯乙酸水解法是将氯乙酸在碱性条件下水解得粗品，然后经甲醇酯化得羟基乙酸甲酯，蒸馏后再水解即得成品，但是工艺流程长，产品纯度低于95%，仅适合于小规模生产，且氯乙酸有剧毒和强腐蚀性，易污染环境和损耗设备；氰化法是由甲醛和氢氰酸（或氰化钠）为原料，经加氰合成和酸性水解制得，该法虽然工艺简单、操作稳定，但产品纯度低于96%，而且由于使用剧毒的氰化物，生产过程中对安全的要求较高。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种安全、清洁、能提高产品纯度的乙醇酸的制备方法。
技术方案：为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种乙醇酸的制备方法，该方法包括如下步骤：
1）将质量浓度为40%的乙二醛水溶液和相转移催化剂加入反应器中，然后往反应器中滴加氢氧化钾饱和溶液，滴加过程中温度保持在0~5℃，滴加完毕后继续反应，反应温度仍然保持在0~5℃，直至反应器中溶液从淡黄色变为无色，反应体系pH值控制在11-13；乙二醛与氢氧化钾的摩尔比为1:1~1.2；
2）将步骤1）中得到的无色溶液于5O℃真空干燥得白色晶体羟基乙酸钾；
3）将步骤2）中得到的羟基乙酸钾溶解后经盐酸酸化，再将溶液浓缩至乙醇酸溶液质量浓度为90%，冷却至0℃，过滤，得到的滤饼于室温真空干燥器中干燥得到所述乙醇酸。
步骤1）中，乙二醛与氢氧化钾的摩尔比为1:1。
步骤1）中，所述相转移催化剂为聚乙二醇-400或聚乙二醇-600，加入相转移催化剂能显著降低反应时间。
步骤3）中，羟基乙酸钾与盐酸的摩尔比为1:1。
本发明中，反应时温度控制在0~5℃，高于5℃会出现副反应，因为醛基易被氧化。为了尽可能减少氧化，可以通氮气保护。
本发明中选择氢氧化钾，是因为在同样条件下，分别将氢氧化钠和氢氧化钾溶液参与反应，反应收率差不多，但是由于氢氧化钾的分子量比氢氧化钠大，所以，虽然浓度一样，但是氢氧化钾的摩尔浓度小，这说明氢氧化钾的反应活性强。
有益效果是：与现有技术相比，本发明的优点是：以乙二醛为原料，经歧化反应合成羟基乙酸钾，再经酸化得到乙醇酸，从而使得产品的纯度高，能达到98%以上，并且无废料排除，而且由于乙二醛无毒、无腐蚀性，所以本发明是一种安全、清洁的合成工艺。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：在反应器中加入质量浓度为40% 的乙二醛溶液145g和相转移催化剂聚乙二醇-400，在冰水浴中边搅拌边滴加氢氧化钾饱和溶液，其中氢氧化钾饱和溶液中含氢氧化钾56g，聚乙二醇-400与乙二醛的摩尔比为1：100，并且在1 h内滴完，滴加过程中反应温度始终保持在0℃，继续反应3 h，反应体系pH值控制在11-13；此时溶液从淡黄色变为无色；然后将无色溶液于5O℃真空干燥得白色晶体羟基乙酸钾；再用蒸馏水溶解，经盐酸酸化，羟基乙酸钾与盐酸的摩尔比为1:1，于100℃浓缩至质量浓度为90% ，冷却至0℃，过滤，滤饼于室温真空干燥器中干燥得白色晶体，经HPLC检测得出，乙醇酸纯度大于98.O%，乙醇酸的产率为95% 。
实施例2：在反应器中加入质量浓度为40% 的乙二醛溶液和相转移催化剂聚乙二醇-600，在冰水浴中边搅拌边滴加氢氧化钾饱和溶液，其中乙二醛与氢氧化钾的摩尔比为1:1.2，聚乙二醇-600与乙二醛的摩尔比为1：100，滴加过程中反应温度始终保持在0℃，继续反应2.5h，此时溶液从淡黄色变为无色；然后将无色溶液于5O℃真空干燥得白色晶体羟基乙酸钾；再用蒸馏水溶解，经盐酸酸化，羟基乙酸钾与盐酸的摩尔比为1:1，于100℃浓缩至质量浓度为90% ，冷却至0℃，过滤，滤饼于室温真空干燥器中干燥得白色晶体，经HPLC检测得出，乙醇酸的产率为96% ，纯度大于99.O%。
实施例3：与实施例1基本相同，所不同的是在反应过程中通入氮气保护。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种乙醇酸的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1）将质量浓度为40%的乙二醛水溶液和相转移催化剂加入反应器中，然后往反应器中滴加氢氧化钾饱和溶液，滴加过程中温度保持在0～5℃，滴加完毕后继续反应，反应温度仍然保持在0～5℃，直至反应器中溶液从淡黄色变为无色，反应体系pH值控制在11-13；在反应过程中通入氮气；乙二醛与氢氧化钾的摩尔比为1∶1～1.2；所述相转移催化剂为聚乙二醇-400或聚乙二醇-600；
2）将步骤1）中得到的无色溶液于5O℃真空干燥得白色晶体羟基乙酸钾；
3）将步骤2）中得到的羟基乙酸钾溶解后经盐酸酸化，再将溶液浓缩至乙醇酸溶液质量浓度为90%，冷却至0℃，过滤，得到的滤饼于室温真空干燥器中干燥得到所述乙醇酸；羟基乙酸钾与盐酸的摩尔比为1∶1。
2.根据权利要求1所述的乙醇酸的制备方法，其特征在于，步骤1）中，乙二醛与氢氧化钾的摩尔比为1∶1。
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