CN107903175A - 苯甲酰乙酸乙酯的制备方法 - Google Patents

苯甲酰乙酸乙酯的制备方法 Download PDF

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李建昌
阮静波
丁兴成
陈素娟
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Abstract

一种苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：在非质子溶剂中，加入弱无机碱，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，然后滴加苯甲酰氯进行反应；步骤(2)：加入强无机碱进行反应，反应结束后，过滤，得苯甲酰乙酸乙酯，滤液蒸馏，回收的溶剂循环使用；其中，在整个反应过程中，不加入含水试剂。该方法整个制备过程中无废水和废气产生，只有少量废渣产生，绿色环保。通过该方法制得的苯甲酰乙酸乙酯纯度＞94％，收率＞99％，且对设备要求低，适合大规模工业化生产。

Description

苯甲酰乙酸乙酯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，特别涉及一种高效绿色的制备方法。
背景技术
苯甲酰乙酸乙酯是一种重要的化工原料中间体，现在主流的制备方法是以苯甲酰氯和乙酰乙酸乙酯为原料，在碱性水溶液中发生反应，再在氯化铵的水溶液中水解得到苯甲酰乙酸乙酯。但是这条合成路线收率低，且有大量高盐废水产生，危害环境，导致成本较高，在如今环保严厉的大环境下，这条合成路线已经显示出它的落后性。
在《山东化工》，1999，8-10中，王钦军等公开了一种苯甲酰乙酸乙酯的合成方法，其同样采用在氯化铵的水溶液中进行水解得到苯甲酰乙酸乙酯的步骤，并且，产品收率只有60％左右，且反应步骤复杂，每吨产品产出废水约5吨，这大大增加了对环境的压力和处理成本。CN 104387359也涉及到苯甲酰乙酸乙酯的合成，其苯甲酰乙酸乙酯的收率也仅有80％，同样也产生大量废水。
因此，开发一种高效绿色的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种苯甲酰乙酸乙酯的高效绿色制备方法。
本发明的苯甲酰乙酸乙酯的高效绿色制备方法，其合成路线及反应机理如下：
根据本发明的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：在非质子溶剂中，加入弱无机碱，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，然后滴加苯甲酰氯进行反应；步骤(2)：加入强无机碱进行反应，反应结束后，过滤，滤液蒸馏，得苯甲酰乙酸乙酯，回收的溶剂循环使用；其中，在整个反应过程中，不加入水或含水试剂。
优选地，根据本发明的制备方法，在步骤(2)中，升温至60-150℃进行反应，反应结束后冷却至室温过滤。
优选地，根据本发明的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，步骤(1)中的弱无机碱选自氧化钙、氧化镁、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠。
优选地，根据本发明的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，步骤(2)中的强无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。
优选地，根据本发明的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)：往反应釜中依次加入非质子溶剂、弱无机碱，控制温度为0～30℃，在搅拌下，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，然后滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，升温到30～60℃继续反应；步骤(2)：往反应釜中加入强无机碱，升温到60～150℃，搅拌反应，反应结束后，冷却至室温，过滤，滤液蒸馏，得苯甲酰乙酸乙酯，回收的溶剂循环使用。
优选地，根据本发明的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)：往反应釜中依次加入非质子溶剂、弱无机碱，控制温度为0～30℃，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，搅拌10～30min，然后经2-4小时滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，升温到 30～60℃，继续搅拌反应2～24h；步骤(2)：往反应釜中加入强无机碱，升温到60～150℃，搅拌反应2～24h，然后冷却至室温，过滤，滤液蒸馏，得苯甲酰乙酸乙酯，回收的溶剂循环使用。
优选地，在根据本发明的制备方法中，所述非质子溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯、二甲苯中的一种或几种。
优选地，在根据本发明的制备方法中，苯甲酰氯和乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1:1～1.5。
优选地，在根据本发明的制备方法中，苯甲酰氯和弱无机碱的摩尔比为1:1～2。
优选地，在根据本发明的制备方法中，苯甲酰氯和强无机碱的摩尔比为1:0.1～0.5。
优选地，在根据本发明的制备方法中，苯甲酰氯和非质子溶剂的摩尔比为1:2～200。
技术效果
本发明的制备方法在非质子溶剂中在无机碱的催化下反应，整个反应过程不加入水或含水试剂如氯化铵水溶液，利用本方法自身先前反应生成的水在碱性条件下升温进行后续反应，合成路线简单，反应高效，后处理方便，反应溶剂循环使用，无废水和废气，只有少量废渣产生，对环境危害小，绿色环保；另外，本发明的制备方法反应转化率高，可重复性强，所得最终产品纯度达到94％以上，收率达到99％以上；另一方面，本发明的制备方法成本低，所用的催化剂都是低廉的无机碱；对设备要求低，易于工业化。
附图说明：
图1是实施例1得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图2是实施例3得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图3是实施例4得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图4是实施例5得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图5是实施例6得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图6是实施例7得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图7是实施例8得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
图8是对比例1得到的苯甲酰乙酸乙酯的液相谱图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于示例性地对本发明进行说明，并不用于限制本发明。
实施例1
往250mL三口烧瓶中依次加入100g三氯甲烷和5.61g(0.1mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约10min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入13.67g(0.105mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌10min，然后滴加苯甲酰氯14.06g(0.1mol)，控制约2h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应6h后，加入0.4g(0.01mol)氢氧化钠，升温至62℃，回流反应4h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯19.1g，收率99.5％，经液相色谱检测产品纯度94.1％。
实施例2
往500mL三口烧瓶中依次加入200g三氯甲烷和11.22g(0.2mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约10min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入27.33g(0.21mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌10min，然后滴加苯甲酰氯28.11g(0.2mol)，控制约2h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应6h后，加入0.8g(0.02mol)氢氧化钠，升温至62℃，回流反应4h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯38.3g，收率99.7％，经液相色谱检测产品纯度94.6％。
实施例3
往500mL三口烧瓶中依次加入200g三氯甲烷和11.22g(0.2mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约10min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入27.33g(0.21mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌10min，然后滴加苯甲酰氯28.11g(0.2mol)，控制约2h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应12h后，加入0.8g(0.02mol)氢氧化钠，升温至62℃，回流反应4h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯38.2g，收率99.5％，经液相色谱检测产品纯度95.7％。
实施例4
往500mL三口烧瓶中依次加入200g三氯甲烷和11.22g(0.2mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约10min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入27.33g(0.21mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌10min，然后滴加苯甲酰氯28.11g(0.2mol)，控制约2h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应24h后，加入0.8g(0.02mol)氢氧化钠，升温至62℃，回流反应4h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯38.2g，收率99.5％，经液相色谱检测产品纯度96.3％。
实施例5
往500mL三口烧瓶中依次加入400g三氯甲烷和22.44g(0.4mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约20min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入54.66g(0.42mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌20min，然后滴加苯甲酰氯56.22g(0.4mol)，控制约3h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应24h后，加入1.6g(0.04mol)氢氧化钠，升温至62℃，回流反应6h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯76.5g，收率99.6％，经液相色谱检测产品纯度96.3％。
实施例6
往1000mL三口烧瓶中依次加入600g三氯甲烷和33.66g(0.6mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约10min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入81.99g(0.63mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌10min，然后滴加苯甲酰氯84.33g(0.6mol)，控制约2h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应24h后，加入2.4g(0.06mol)氢氧化钠，升温至65℃，回流反应6h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯114.9g，收率99.7％，经液相色谱检测产品纯度96.2％。
实施例7
往500mL三口烧瓶中依次加入400g三氯甲烷和22.44g(0.4mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约20min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入54.66g(0.42mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌20min，然后滴加苯甲酰氯56.22g(0.4mol)，控制约3h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应24h后，将反应液转移到500mL高压反应釜中，用少量三氯甲烷清洗并将清洗液也一并倒入高压反应釜中，加入1.6g(0.04mol)氢氧化钠，升温至95～100℃，回流反应6h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯76.6g，收率99.7％，经液相色谱检测产品纯度98.9％。
实施例8
往500mL三口烧瓶中依次加入400g三氯甲烷和22.44g(0.4mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约20min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入54.66g(0.42mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌20min，然后滴加苯甲酰氯56.22g(0.4mol)，控制约3h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应24h后，将反应液转移到500mL高压反应釜中，用少量三氯甲烷清洗并将清洗液也一并倒入高压反应釜中，加入1.6g(0.04mol)氢氧化钠，升温至145～150℃，回流反应6h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯76.4g，收率99.5％，经液相色谱检测产品纯度95.7％。
对比例1
往500mL三口烧瓶中依次加入400g三氯甲烷和22.44g(0.4mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约20min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入54.66g(0.42mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌20min，然后滴加苯甲酰氯56.22g(0.4mol)，控制约3h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应24h后，加入1.6g(0.04mol)氢氧化钠，升温至50℃，回流反应6h，取样分析合格后，冷却，过滤，回收三氯甲烷，得苯甲酰乙酸乙酯76.5g，收率99.6％，经液相色谱检测产品纯度25.0％。
对比例2
往250mL三口烧瓶中依次加入100g三氯甲烷和5.61g(0.1mol)CaO，在冰浴条件下搅拌约10min，待瓶内液体温度低于5℃后，加入13.67g(0.105mol)乙酰乙酸乙酯，继续搅拌10min，然后滴加苯甲酰氯14.06g(0.1mol)，控制约2h滴加完毕。滴加完成后，升温至40℃，反应无法顺利进行，后期整个反应体系会发生结块现象，导致无法搅拌，反应停止。

Claims (10)

1.一种苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)：在非质子溶剂中，加入弱无机碱，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，然后滴加苯甲酰氯进行反应；
步骤(2)：加入强无机碱进行反应，反应结束后，过滤，滤液蒸馏，得苯甲酰乙酸乙酯，回收的溶剂循环使用；
其中，在整个反应过程中，不加入水或含水试剂。
2.如权利要求1所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，步骤(2)中，升温至60-150℃进行反应，反应结束后冷却至室温过滤。
3.如权利要求1或2所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，步骤(1)中的弱无机碱选自氧化钙、氧化镁、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠。
4.如权利要求1-3任一项所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，步骤(2)中的强无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾。
5.如权利要求1-4任一项所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：往反应釜中依次加入非质子溶剂、弱无机碱，控制温度为0～30℃，在搅拌下，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，然后滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，升温到30～60℃继续反应；
步骤(2)：往反应釜中加入强无机碱，升温到60～150℃，搅拌反应，反应结束后，冷却至室温，过滤，滤液蒸馏，得苯甲酰乙酸乙酯，回收的溶剂循环使用。
6.如权利要求5所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：往反应釜中依次加入非质子溶剂、弱无机碱，控制温度为0～30℃，缓慢加入乙酰乙酸乙酯，搅拌10～30min，然后经2-4小时滴加苯甲酰氯，滴加完毕后，升温到30～60℃，继续搅拌反应2～24h；
步骤(2)：往反应釜中加入强无机碱，升温到60～150℃，搅拌反应2～24h，然后冷却至室温，过滤，滤液蒸馏，得苯甲酰乙酸乙酯，回收的溶剂循环使用。
7.如权利要求1-6任一项所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，所述非质子溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯、二甲苯中的一种或几种。
8.如权利要求1-7任一项所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，苯甲酰氯和乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1:1～1.5。
9.如权利要求1-8任一项所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，苯甲酰氯和步骤(1)中的弱无机碱的摩尔比为1:1～2，优先地，苯甲酰氯和步骤(2)中的强无机碱的摩尔比为1:0.1～0.5。
10.如权利要求1-9任一项所述的苯甲酰乙酸乙酯的制备方法，其中，苯甲酰氯和非质子溶剂的摩尔比为1:2～200。
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