CN106083560A - 一种制备乙醇酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备乙醇酸的方法。该方法是通过将氟甲砜霉素生产过程产生的副产物N,N‑二乙基‑2,3,3,3‑四氟丙酰胺在碱性条件下水解得到2‑羟基丙二酸盐，再加热脱羧得到2‑羟基乙酸盐，酸化得到2‑羟基乙酸，即乙醇酸。此方法一方面对N,N‑二乙基‑2,3,3,3‑四氟丙酰胺进行了处理，将其变废为宝，有利于环保及资源化利用；另一方面，因所用原料为副产物废液，乙醇酸生产成本低，反应条件温和，产品质量可靠。

Description

一种制备乙醇酸的方法
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，特别涉及一种制备乙醇酸的方法。
背景技术
乙醇酸是一种重要的化工原料，主要用于制造锅炉清垢剂、清洗剂等，作为聚乙醇酸的原料也受广泛的关注，而聚乙醇酸广泛应用于人体或动物骨折的内固定、骨缺损的修复、肌腱的修补以及人体或动物血管、肌肉及其它组织的缝合等方面。
目前工业上乙醇酸的生产工艺主要采用氯乙酸水解法和甲醛羰化法。
(1)氯乙酸水解法：氯乙酸用氢氧化钠催化水解制备乙醇酸，收率可达95％以上，产品质量分数可达98％以上。此法对反应原料的要求不高，原料中的杂质二氯乙酸也水解为乙醛酸，且氯乙酸毒性大，腐蚀性强，不利于环保，且产品中含有氯离子。
(2)甲醛羰化法：该法为目前国外最主要的工业化方法。甲醛、一氧化碳和水在催化剂的作用下合成乙醇酸。在90MPa下乙醇酸的收率近90％，该方法原料成本低，但对设备要求高，产品的分离、精制复杂。
N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺是新型广谱抗菌兽药氟甲砜霉素的副产物，工业上作为废液处理，目前尚未有其资源化利用的报道。如果能将该副产物通过水解、脱羧成乙醇酸，则一方面提供了新的乙醇酸生产工艺，另一方面解决了废料处理较麻烦的问题，变废为宝。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种制备乙醇酸的方法，目的在于将氟甲砜霉素生产中的副产物N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺作为原料制备乙醇酸。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
本发明的主要反应原理为：
本发明将氟甲砜霉素生产过程产生的副产物N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺在碱性条件下水解得到2-羟基丙二酸盐，再加热脱羧得到2-羟基乙酸盐，酸化得到2-羟基乙酸，即乙醇酸。
本发明包括以下步骤：
a.将N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺加入到碱溶液中加热反应,反应时间为3～10h；
b.将步骤a所得的料液过滤，滤液升温至100℃～300℃，反应时间为3～10h；
c.将步骤b所得的料液冷却，加入适量的酸调节pH值，然后浓缩除去水分；
d.将步骤c所得物料用低级醇溶解后过滤，滤液蒸馏除去低级醇溶剂后得到乙醇酸。
优选的，所述的步骤a中的碱溶液为碱金属、碱土金属的氢氧化物或其弱酸盐的溶液，其中包括LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Na2CO3或K2CO3；优选为NaOH或KOH。
优选的，所述的步骤a中的反应温度为50～300℃。
优选的，所述的步骤a中的反应温度为100～200℃。
优选的，所述的步骤b中的反应温度为150～250℃，反应时间为4～7小时。
优选的，所述的步骤c中的所用的酸为HF气体。
优选的，所述的步骤c中的pH值为4.0～6.0。
优选的，所述的步骤d中的低级醇为甲醇或乙醇。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：：
提供了一种氟甲砜霉素生产过程产生的副产物N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺的处理办法，将其变废为宝，有利于环保及资源化利用；
该方法与传统工艺相比因所用原料为副产物废液，乙醇酸生产成本低，反应条件温和，产品质量可靠。值得推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
将140g的N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺投入至560g氢氧化钠溶液中，加热至120℃反应5h，过滤，滤液升温至180℃反应5h，冷却至室温，加入HF调节pH值为4.8，减压蒸馏除去水分，加入260g乙醇打浆后过滤，滤液减压蒸馏除去乙醇，得72g含量为70％乙醇酸溶液，收率95.3％。
实施例二
将140g的N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺投入至560g氢氧化钾溶液中，加热至120℃反应5h，过滤，滤液升温至180℃反应5h，冷却至室温，加入HF调节pH值为5.5，减压蒸馏除去水分，加入260g乙醇打浆后过滤，滤液减压蒸馏除去乙醇，得73.4g含量为70％乙醇酸溶液，收率97.1％。
实施例三
将140g的N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺投入至560g氢氧化钠溶液中，加热至120℃反应5h，过滤，滤液升温至180℃反应5h，冷却至室温，加入HF调节pH值为6.0，减压蒸馏除去水分，加入260g甲醇打浆后过滤，滤液减压蒸馏除去甲醇，得70g含量为70％乙醇酸溶液，收率92.6％。
实施例四
将140g的N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺投入至560g氢氧化钠溶液中，加热至90℃反应10h，过滤，滤液升温至180℃反应5h，冷却至室温，加入HF调节pH值为6.0，减压蒸馏除去水分，加入260g乙醇打浆后过滤，滤液减压蒸馏除去乙醇，得68.9g含量为70％乙醇酸溶液，收率91.2％。
实施例五
将140g的N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺投入至560g氢氧化钠溶液中，加热至150℃反应3h，过滤，滤液升温至180℃反应5h，冷却至室温，加入HF调节pH值为5.5，减压蒸馏除去水分，加入260g乙醇打浆后过滤，滤液减压蒸馏除去乙醇，得70.6g含量为70％乙醇酸溶液，收率93.4％。
实施例六
将140g的N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺投入至560g氢氧化钠溶液中，加热至120℃反应5h，过滤，滤液升温至150℃反应8h，冷却至室温，加入HF调节至pH值为4.0，减压蒸馏除去水分，加入260g乙醇打浆后过滤，滤液减压蒸馏除去乙醇，得65g含量为70％乙醇酸溶液，收率86.0％。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种制备乙醇酸的方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将N,N-二乙基-2,3,3,3-四氟丙酰胺加入到碱溶液中加热反应,反应时间为3～10h；
b.将步骤a所得的料液过滤，滤液升温至100℃～300℃，反应时间为3～10h；
c.将步骤b所得的料液冷却，加入适量的酸调节pH值，然后浓缩除去水分；
d.将步骤c所得物料用低级醇溶解后过滤，滤液蒸馏除去低级醇溶剂后得到乙醇酸。
2.如权利要求1所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤a中的碱溶液为碱金属、碱土金属的氢氧化物或其弱酸盐的溶液。
3.如权利要求2所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：，所述碱溶液为LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Na2CO3或K2CO3。
4.如权利要求3所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述碱溶液为NaOH或KOH。
5.如权利要求1所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤a中的反应温度为50～300℃。
6.如权利要求5所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤a中的反应温度为100～200℃。
7.如权利要求1所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤b中的反应温度为150～250℃，反应时间为4～7h。
8.如权利要求1所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤c中所用的酸为HF气体。
9.如权利要求1所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤c中的pH值为4.0～6.0。
10.如权利要求1所述的制备乙醇酸的方法，其特征在于：所述步骤d中的低级醇为甲醇或乙醇。
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