CN107602408A - 一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，首先以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，以醋酸为溶剂，在金属盐和配体存在下进行反应，制得含有乙酰氨基丙二酸二乙酯的混合液，再经过蒸馏、反复萃取和重结晶得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯。本发明的优点是：金属盐和配体均廉价易得，在反应结束后经过处理，还可以进一步回收利用，且以空气为氧化剂，极大地降低了生产成本；产品收率＞90%，产品纯度＞99%，原料转化率高，反应完全；副产物只有水，无“三废”污染问题，符合环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法。
背景技术
乙酰氨基丙二酸二乙酯，又名为α-乙酰氨基丙二酸二乙酯，是一种分子式为C9H15NO5的化学品。多用于医药工业，以及下游化学品合成。
目前乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法大多以丙二酸二乙酯和亚硝酸钠为原料，但这种合成方法存在着诸如“三废”产生量大且处理困难、生产成本高以及产品收率低等弊端，如中国的发明专利说明书CN200610082017.1中公开的一种制备乙酰氨基丙二酸二乙酯的新工艺，即以丙二酸二乙酯和亚硝酸钠为起始原料，亚硝基丙二酸二乙酯和酰化剂、溶剂按摩尔比1:1-2:1-2的比例混合，控制温度加入还原剂，待酰化反应完全后，过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏回收醋酸，滤饼洗涤干燥后得到成品。虽然此法节约了原料，但催化还原剂再生困难，利用率低。又如中国的发明专利说明书CN200710109988.5中公开的一种制备医药中间体AMD的新工艺，发明了一种电还原制备乙酰氨基丙二酸二乙酯的方法，首先以丙二酸二乙酯和亚硝酸钠为原料，制备亚硝基丙二酸二乙酯，然后以亚硝基丙二酸二乙酯为原料，醋酸钠，醋酸，硫酸钠的溶液为电解液，在有隔膜的板框式电解槽中通以直流电对原料进行电还原制取中间体氨基丙二酸二乙酯，还原产物再进一步酰化制备乙酰氨基丙二酸二乙酯，但该方法电极材料要求较高，且价格昂贵，限制了其大批量生产。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，在金属盐和配体的辅助作用下，在空气中反应制得产品，反应高效、无污染、成本低，且收率高。
本发明采用的技术方案是：
一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，在金属盐和配体存在下进行反应制得产品。
优选地，所述金属盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、碘化铜或氰化亚铜。
优选地，所述金属盐优选为氯化亚铜。
优选地，所述配体为4,6-二甲氧嘧啶-2-胺、2-氨基嘧啶、2-氨基嘧啶-4,6-二醇、4,6-二甲基嘧啶-2-胺、2,9-二甲基-1,10-菲啰啉、2,2'-联吡啶、2,2'-联喹啉或 2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠。
优选地，所述配体优选为2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠。
具体包括以下步骤:
a、向反应容器中加入丙二酸二乙酯、乙酰胺、金属盐和配体，并以醋酸为溶剂，在空气条件下，加热至一定温度后保温8小时，制得乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液；
b、保证乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液温度不超过110°C，减压蒸出醋酸，蒸馏时间为0.5-1.5小时；
c、冷却乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液至25°C -35°C，而后选取合适的萃取剂，经过反复多次萃取，将目标物乙酰氨基丙二酸二乙酯均转移至萃取剂中，而后经过干燥和重结晶得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯。
优选地，所述丙二酸二乙酯、乙酰胺、金属盐、配体和醋酸的摩尔比为1 ：1～2 :0.2～1 : 0.1～0.5：10~30。
优选地，所述丙二酸二乙酯、乙酰胺、金属盐、配体和醋酸的摩尔比优选为1:1.5:0.5:0.1:16。
优选地，所述步骤a中的温度为50-100°C。
优选地，所述步骤a中的温度优选为80°C。
优选地，所述萃取剂为二氯甲烷。
本发明的有益效果是：1、金属盐和配体均廉价易得，在反应结束后经过处理，还可以进一步回收利用，且以空气为氧化剂，极大地降低了生产成本；2、产品收率＞90%，产品纯度＞99%，原料转化率高，反应完全；3、以空气为氧化剂，反应条件为常压，反应平稳，副产物只有水，无“三废”污染问题，符合环保安全要求。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，以金属盐为催化剂，以配体为催化剂载体进行反应制得产品，其中金属盐为氯化亚铜，配体为2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，丙二酸二乙酯、乙酰胺、氯化亚铜、2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠和醋酸的摩尔比为1:1.5:0.5:0.1:16。
具体包括以下步骤：
a、向反应釜中加入300g醋酸、50g丙二酸二乙酯、27.6g乙酰胺、15.5g氯化亚铜和11g2，2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，在空气条件下搅拌溶清，而后将料液加热至80°C，并保温8小时，使原料进行充分反应，得到乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液；
b、保证乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液的温度不超过110°C，减压蒸出醋酸，蒸馏时间为1个小时；
c、将乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液冷却至30°C，而后加入200mL水和200mL二氯甲烷，搅拌15分钟进行萃取反应，而后静置30分钟分层，在上层水层中再加入200mL二氯甲烷，搅拌15分钟再次进行萃取反应，而后静置30分钟分层，将两次萃取后的二氯甲烷层合并到一起，干燥后重结晶提纯，得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯，氯化亚铜和2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠则留在水相中，进过处理可进一步回收利用。
合成得到的产品乙酰氨基丙二酸二乙酯共62.4g，收率为92.0%，纯度＞99.5%。
实施例2
一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，以金属盐为催化剂，以配体为催化剂载体进行反应制得产品，其中金属盐为氯化亚铜，配体为2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，丙二酸二乙酯、乙酰胺、氯化亚铜、2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠和醋酸的摩尔比为1:1.5:0.2:0.1：32。
具体包括以下步骤：
a、向反应釜中加入600g醋酸、50g丙二酸二乙酯、27.6g乙酰胺、6.2g氯化亚铜和11g2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，在空气条件下搅拌溶清，而后将料液加热至80°C，并保温8小时，使原料进行充分反应，得到乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液；
b、保证乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液的温度不超过110°C，减压蒸出醋酸，蒸馏时间为1个小时；
c、将乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液冷却至30°C，而后加入200mL水和200mL二氯甲烷，搅拌15分钟进行萃取反应，而后静置30分钟分层，在上层水层中再加入200mL二氯甲烷，搅拌15分钟再次进行萃取反应，而后静置30分钟分层，将两次萃取后的二氯甲烷层合并到一起，干燥后重结晶提纯，得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯，氯化亚铜和2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠则留在水相中，进过处理可进一步回收利用。
合成得到的产品乙酰氨基丙二酸二乙酯共62.0g，收率为91.4%，纯度＞99.5%。
实施例3
一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，以金属盐为催化剂，以配体为催化剂载体进行反应制得产品，其中金属盐为氯化亚铜，配体为2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，丙二酸二乙酯、乙酰胺、氯化亚铜、2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠和醋酸的摩尔比为1:2:1:0.5：16。
具体包括以下步骤：
a、向反应釜中加入300g醋酸、50g丙二酸二乙酯、37g乙酰胺、31g氯化亚铜和53g2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，在空气条件下搅拌溶清，而后将料液加热至80°C，并保温8小时，使原料进行充分反应，得到乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液；
b、保证乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液的温度不超过110°C，减压蒸出醋酸，蒸馏时间为1个小时；
c、将乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液冷却至30°C，而后加入200mL水和200mL二氯甲烷，搅拌15分钟进行萃取反应，而后静置30分钟分层，在上层水层中再加入200mL二氯甲烷，搅拌15分钟再次进行萃取反应，而后静置30分钟分层，将两次萃取后的二氯甲烷层合并到一起，干燥后重结晶提纯，得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯，氯化亚铜和2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠则留在水相中，进过处理可进一步回收利用。
合成得到的产品乙酰氨基丙二酸二乙酯共63.1g，收率为93.0%，纯度＞99.5%。
实施例4
一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，以金属盐为催化剂，以配体为催化剂载体进行反应制得产品，其中金属盐为氯化亚铜，配体为2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，丙二酸二乙酯、乙酰胺、氯化亚铜、2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠和醋酸的摩尔比为1:1:0.5:0.1：10。
具体包括以下步骤：
a、向反应釜中加入190g醋酸、50g丙二酸二乙酯、18.5g乙酰胺、15.5g氯化亚铜和10.6g2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠，在空气条件下搅拌溶清，而后将料液加热至80°C，并保温8小时，使原料进行充分反应，得到乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液；
b、保证乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液的温度不超过110°C，减压蒸出醋酸，蒸馏时间为1个小时；
c、将乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液冷却至30°C，而后加入200mL水和200mL二氯甲烷，搅拌15分钟进行萃取反应，而后静置30分钟分层，在上层水层中再加入200mL二氯甲烷，搅拌15分钟再次进行萃取反应，而后静置30分钟分层，将两次萃取后的二氯甲烷层合并到一起，干燥后重结晶提纯，得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯，氯化亚铜和2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠则留在水相中，进过处理可进一步回收利用。
合成得到的产品乙酰氨基丙二酸二乙酯共61.1g，收率为90.1%，纯度＞99.5%。
Claims (11)
1.一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，其特征在于，以丙二酸二乙酯和乙酰胺为原料，以空气为氧化剂，在金属盐和配体存在下进行反应制得产品。
2.根据权利要求1所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，其特征在于，所述金属盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、碘化铜或氰化亚铜。
3.根据权利要求1或2所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，其特征在于，所述金属盐优选为氯化亚铜。
4. 根据权利要求1所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，其特征在于，所述配体为4,6-二甲氧嘧啶-2-胺、2-氨基嘧啶、2-氨基嘧啶-4,6-二醇、4,6-二甲基嘧啶-2-胺、2,9-二甲基-1,10-菲啰啉、2,2'-联吡啶、2,2'-联喹啉或 2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠。
5.根据权利要求1或4所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，其特征在于，所述配体优选为2,2'-联喹啉-4,4'-二羧酸二钠。
6.根据权利要求1所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法，其特征在于，具体包括以下步骤:
a、向反应容器中加入丙二酸二乙酯、乙酰胺、金属盐和配体，并以醋酸为溶剂，在空气条件下，加热至一定温度后保温8小时，制得乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液；
b、保证乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液温度不超过110°C，减压蒸出醋酸，蒸馏时间为0.5-1.5小时；
c、冷却乙酰氨基丙二酸二乙酯混合液至25°C -35°C，而后选取合适的萃取剂，经过反复多次萃取，将目标物乙酰氨基丙二酸二乙酯均转移至萃取剂中，而后经过干燥和重结晶得到白色晶状粉末态的乙酰氨基丙二酸二乙酯。
7. 根据权利要求1或6所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法,其特征在于,所述丙二酸二乙酯、乙酰胺、金属盐、配体和醋酸的摩尔比为1 ：1～2 : 0.2～1 : 0.1～0.5：10~30。
8. 根据权利要求7所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法,其特征在于, 所述丙二酸二乙酯、乙酰胺、金属盐、配体和醋酸的摩尔比优选为1:1.5:0.5:0.1:16。
9.根据权利要求6所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法,其特征在于,所述步骤a中的温度为50-100°C。
10.根据权利要求9所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法,其特征在于,所述步骤a中的温度优选为80°C。
11.根据权利要求6所述的一种乙酰氨基丙二酸二乙酯的合成方法,其特征在于,所述萃取剂为二氯甲烷。
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