CN104447605A - 一种4-甲基-5-乙氧基噁唑的工业制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种4-甲基-5-乙氧基噁唑的工业制备方法,包括如下步骤:向环合反应釜中按一定比例依次投入N-乙氧草酰丙氨酸乙酯、固体光气、氯仿、催化剂;其中所述的催化剂为吡啶或酰氯;环合反应的滴加温度为0~20℃,时间为5~10小时,环合反应的反应温度为30~60℃,保温时间为2~4小时;步骤2:环合反应完毕,水洗;抽入皂化锅后,进行回收氯仿;再滴加20%的碱液,调节pH为14;保温后脱去所产生的乙醇;步骤3:脱羧、中和,蒸馏、精馏得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑。本发明反应条件温和,对设备无特殊要求;环合反应的反应;反应周期短,耗能低;本发明的含量、收率高,产品纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种维生素B6的关键中间体4-甲基-5-乙氧基-噁唑的制备方法。
背景技术
4-甲基-5-乙氧基噁唑是合成维生素B6的主要中间体之一。目前噁唑法生产工艺主要采用的是N-乙氧草酰丙氨酸乙酯/三氯氧磷/三乙胺/甲苯体系,主要的工艺步骤为:环合—抽提—皂化—酸析—脱羧—中和—蒸馏。
中国申请公布号CN 102321043A,发明名称为一种维生素B6的4-甲基-5-乙氧基-噁唑的制备方法,也是采用N-乙氧草酰丙氨酸乙酯/三氯氧磷/三乙胺/二甲基甲酰胺作环合脱水剂。
中国申请公布号CN 103435568 A,也是以N-乙氧草酰-α-氨基丙酸乙酯为原料,在三氯氧磷、三乙胺的环合体系中进行环合反应,而添加催化剂为4-二甲氨基吡啶。
上述工艺和专利主要存在的问题有:
1.产生的废水量大、色度深、盐分高、抑制生化系统微生物生长,极难处理,维生素B6环合法生产的噁唑工艺产生的废水俨然已成为难题。
2.生产成本偏高,各种主要原料不仅毒性较强,用量大。
3.反应温度较高,反应周期较长,能耗高。
因此,需要发明一种新的工业化生产方法,克服以上缺点。
发明内容
本发明的提供一种具有收率高、废液排放量少,污染物容易治理,生产成本低的4-甲基-5-乙氧基噁唑的工业制备方法。
本发明提供的技术方案是:一种4-甲基-5-乙氧基噁唑的工业制备方法,包括如下步骤:
步骤1:向环合反应釜中按一定比例依次投入N-乙氧草酰丙氨酸乙酯、固体光气、氯仿、催化剂;将三乙胺装入滴加漏斗中,边调节温度,边搅拌滴加,滴加完毕后保温反应;
其中所述的催化剂为吡啶或酰氯;
所述环合反应的主要原料摩尔比为:N-乙氧草酰丙氨酸乙酯︰固体光气︰三乙胺︰催化剂︰氯仿=1:(0.4~1.0):(2.26~6.0):(0.01~0.05):(5~10);
环合反应的滴加温度为0~20℃,时间为5~10小时,
环合反应的反应温度为30~60℃,保温时间为2~4小时;
步骤2:环合反应完毕,水洗;
抽入皂化锅后,进行回收氯仿;再滴加20%的碱液,调节pH至14;
60℃保温2小时后脱去所产生的乙醇;
步骤3:向将上述反应液中加入浓盐酸在60℃条件下脱羧约2小时,然后将反应液用碱中和,水蒸气蒸馏、精馏制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑。
上述原料摩尔比比例为1:0.4:5:0.03:8。
上述环合反应的滴加温度为5℃,时间为6小时。
上述环合反应的反应温度为40℃,保温时间为3小时。
本发明具有如下优点:
1.环合反应的滴加温度为0~20℃,反应条件温和,对设备无特殊要求。
2.环合反应的反应温度为30~45℃,保温时间为2~4小时,反应周期短,耗能低;
3.本发明的含量97.8%,收率80%;收率高,产品纯度高。
4.废液排放比原工艺降低50%以上,另外,减少了有毒物的参与反应,废液更易处理。
具体实施方式
为进一步理解本发明,下面结果具体实例对本发明作详细说明。
本发明的反应原理如下:
实例1:
在3000升反应釜中依次投入275kg(1.267kmol)的N-乙氧草酰丙氨酸乙酯,288kg(2.85kmol)三乙胺,催化剂乙酰氯2.9kg(37mol),将上述溶液搅拌混合,控制滴加温度在20℃以下,然后降温至5℃以下,滴加150kg(0.507kmol)固体光气和1206kg(10.136kmol)氯仿溶液,6小时滴加完毕,滴加完毕后,40℃保温3小时。加入500升水,水层用200升氯仿萃取2次,然后回收有机溶剂氯仿后加入液碱调节pH至14,60℃保温2小时,回收乙醇。加入盐酸水溶液调节pH至3进行酸析(酸析),加热至60℃进行脱羧2小时,反应至无气泡产生即为终点。降至室温,加入液碱调节pH至7显示中性,后经蒸馏塔、精馏塔制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑131kg,含量97.8%,收率80%。
实例2:
在3000升反应釜中依次投入275kg(1.267kmol)的N-乙氧草酰丙氨酸乙酯,288kg(2.85kmol)三乙胺,催化剂吡啶3.0kg(37mol),将上述溶液搅拌混合,控制滴加温度在20℃以下,然后降温至0℃以下,滴加150kg(0.507kmol)固体光气和1206kg(10.136kmol)氯仿溶液,5小时滴加完毕,滴加完毕后,30℃保温4小时。加入500升水,水层用200升氯仿萃取2次,然后回收有机溶剂氯仿后加入液碱调节pH至14,60℃保温2小时,回收乙醇。加入盐酸水溶液调节pH至3进行酸析(酸析),加热至60℃进行脱羧2小时,反应至无气泡产生即为终点。加入液碱调节pH至7显示中性,后经蒸馏塔、精馏塔制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑126kg,含量95.4%,收率74%。
实例3:
在3000升反应釜中依次投入285kg(1.313kmol)的N-乙氧草酰丙氨酸乙酯,531kg(5.252kmol)三乙胺,催化剂乙酰氯1.02kg(13mol),将上述溶液搅拌混合,控制滴加温度在20℃以下,然后降温至10℃以下,滴加234kg(0.788kmol)固体光气和784kg(6.565kmol)氯仿溶液,10小时滴加完毕,滴加完毕后,50℃保温2小时。加入500升水,水层用200升氯仿萃取2次,然后回收有机溶剂氯仿后加入液碱调节pH至14,60℃保温2小时,回收乙醇。加入盐酸水溶液调节pH至3进行酸析(酸析),加热至60℃进行脱羧2小时,反应至无气泡产生即为终点。加入液碱调节pH至12,后经蒸馏塔、精馏塔制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑127kg,含量96%,收率73%。
实例4:
在5000升反应釜中依次投入769kg(7.602kmol)的N-乙氧草酰丙氨酸乙酯,290kg(2.95kmol)三乙胺,催化剂乙酰氯4.9kg(63.35mol),将上述溶液搅拌混合,控制滴加温度在20℃以下,然后降温至5℃以下,滴加376kg(1.267kmol)固体光气和1512kg(12.67kmol)氯仿溶液,9小时滴加完毕,滴加完毕后,60℃保温3小时。加入1000升水,水层用200升氯仿萃取2次,然后回收有机溶剂氯仿后加入液碱调节pH至14,60℃保温4小时,回收乙醇。加入盐酸水溶液调节pH至2.5进行酸析(酸析),加热至60℃进行脱羧3小时,反应至无气泡产生即为终点。加入液碱调节pH至12,后经蒸馏塔、精馏塔制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑126kg,含量96%,收率75%。
对比例:
在3000升反应釜中依次投入275kg(1.267kmol)的N-乙氧草酰丙氨酸乙酯,576kg(5.70kmol)三乙胺,将上述溶液搅拌混合,控制滴加温度在20℃以下,滴加211kg(1.3kmol)三氯氧磷和1000升甲苯溶液,滴加完毕后,90℃保温10小时。加入800升水,水层回收三乙胺,甲苯层用500升水洗,水层套用。然后回收有机溶剂甲苯后加入液碱调节pH至14,60℃保温2小时,回收乙醇。加入盐酸水溶液调节pH至2.5进行酸析(酸析),加热至70℃进行脱羧2小时,反应至无气泡产生即为终点。体系降至室温,加入液碱调节pH至13,后经蒸馏塔、精馏塔制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑128kg,含量96%,收率76%。
本发明与对比例比较,提供一种反应收率高、产品质量好、废液排放量少的工业化生产的4-甲基-5-乙氧基噁唑的方法,具有较大的发展前景。
Claims (4)
1.一种4-甲基-5-乙氧基噁唑的工业制备方法,其特特征在于,包括如下步骤:
步骤1:向环合反应釜中按一定比例依次投入N-乙氧草酰丙氨酸乙酯、固体光气、氯仿、催化剂;将三乙胺装入滴加漏斗中,边调节温度,边搅拌滴加,滴加完毕后保温反应;
其中所述的催化剂为吡啶、酰氯中的任意一种;
所述环合反应的主要原料摩尔比为:N-乙氧草酰丙氨酸乙酯︰固体光气︰三乙胺︰催化剂︰氯仿=1:(0.4~1.0):(2.26~6.0):(0.01~0.05):(5~10);
环合反应的滴加温度为0~20℃,滴加时间为5~10小时,
环合反应的反应温度为30~60℃,保温时间为2~4小时;
步骤2:环合反应完毕,水洗;抽入皂化锅后,进行回收氯仿;
再滴加20%的碱液,调节pH至14;60℃保温2小时后脱去所产生的乙醇;
步骤3:向将上述反应液中加入浓盐酸,调节pH至3,在60℃条件下脱羧约2小时,然后将反应液用碱中和,水蒸气蒸馏、精馏制得中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料摩尔比比例为1︰0.4︰2.26︰0.03︰8。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述环合反应的滴加温度为5℃,滴加时间为6小时。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述环合反应的反应温度为40℃,保温时间为3小时。
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