CN109053489A - 一种氰乙酸甲酯的合成方法 - Google Patents

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刘至寻
梁海
赵志刚
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C253/32—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C253/34—Separation; Purification

Abstract

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种氰乙酸甲酯的合成工艺，分为两个步骤：氰乙酸的合成和氰乙酸甲酯的合成。本发明通过在酯化反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。

Description

一种氰乙酸甲酯的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种氰乙酸甲酯的合成方法。
背景技术
氰乙酸甲酯是医药、颜料、农药等中间体，用于与甲醛缩合制成聚2-氰基丙烯酸甲酯经解聚而成a-氰基丙稀酸甲酯，再配成俗称的501瞬干胶；也是有机合成原料和医药染料中间体，主要用于制造胶黏剂、氰基丙烯酸甲酯、维生素B6等。
目前合成氰乙酸甲酯主要是以氰乙酸为原料，甲醇作为溶剂同时参与反应，在浓硫酸催化剂作用下发生酯化反应得到氰乙酸甲酯，经过滤、常压蒸馏、减压精馏得成品。在合成过程中，存在以下两个问题：1)由于酯化反应为可逆反应，反应过程转化率相对较低，导致生成物中含有大量未反应原料，给分离带来了一定难度，分离成本增加。2)酯化反应生成的水会与氰乙酸甲酯中的氰基在硫酸作用下缓慢生成羧酸，导致副反应增加。
发明内容
针对目前氰乙酸甲酯酯化反应过程中存在的问题，本发明提供一种氰乙酸甲酯合成工艺，通过在反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。
本发明的技术方案：
一种氰乙酸甲酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入甲醇进行溶解，控制氰乙酸与甲醇的摩尔比为1:1.5～4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.03～0.2，控制温度为55～65℃，滴加完毕后，升高体系温度控制在70～82℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1～1，回流4h后反应结束；在45～85℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中甲醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度为70～90℃，料液pH调到7-8，分出氰乙酸甲酯粗品；将氰乙酸甲酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸甲酯。
本发明的有益效果：本发明通过在酯化反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。
具体实施方式
以下结合技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的技术方案生产工艺及其设备简单，产品产率高，成本低廉，无环境污染，为绿色生产工艺，易于实现工业化生产。
实施例1
一种氰乙酸甲酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入甲醇进行溶解，控制氰乙酸与甲醇的摩尔比为1:2.8，溶解后转移到反应釜中。搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.03，控制温度60℃，滴加完毕后升高体系温度控制在82℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1，回流4h后反应结束；在85℃，常压蒸馏出反应体系中甲醇组分，向体系中滴加12％氨水进行中和，控制温度在70℃，料液 pH调到7。分出有机相氰乙酸酯粗品。氰乙酸甲酯粗品在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸甲酯纯度为99.91％，产品总收率为93.2％。
实施例2
一种氰乙酸甲酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入甲醇进行溶解，控制氰乙酸与甲醇的摩尔比为1:1.5，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.2，控制温度为65℃，滴加完毕后，升高体系温度控制在70℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.5，回流4h后反应结束；在45℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中甲醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度为90℃，料液pH调到8，分出氰乙酸甲酯粗品；将氰乙酸甲酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸甲酯，得到氰乙酸甲酯纯度为99.1％，产品总收率为90.8％。。
实施例3
一种氰乙酸甲酯的合成方法，步骤如下：
将氰乙酸加入甲醇进行溶解，控制氰乙酸与甲醇的摩尔比为1:4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.15，控制温度为55℃，滴加完毕后，升高体系温度控制在75℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:1，回流4h后反应结束；在60℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中甲醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度为70℃，料液pH调到7，分出氰乙酸甲酯粗品；将氰乙酸甲酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸甲酯，得到氰乙酸甲酯纯度为99.9％，产品总收率为93.8％。

Claims (1)

1.一种氰乙酸甲酯的合成方法，其特征在于，步骤如下：
将氰乙酸加入甲醇进行溶解，控制氰乙酸与甲醇的摩尔比为1:1.5～4，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.03～0.2，控制温度为55～65℃，滴加完毕后，升高体系温度控制在70～82℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.1～1，回流4h后反应结束；在45～85℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中甲醇组分，向反应体系中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度为70～90℃，料液pH调到7～8，分出氰乙酸甲酯粗品；将氰乙酸甲酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸甲酯。
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