CN109232508B - 一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种1,1‑环己基二乙酸酐的制备方法，包括以下步骤：在负压状态下，将乙酸酐滴加至熔融态的1,1‑环己基二乙酸中，保温反应，得1,1‑环己基二乙酸酐。本发明提供的1,1‑环己基二乙酸酐的制备方法，无需传统的减压蒸馏工序即可除去反应生成的乙酸和未反应的乙酸酐，且副反应少，制得的1,1‑环己基二乙酸酐产品的纯度可达到98％以上，收率可达到98.5％以上，具有广阔的应用前景。

Description

一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法。
背景技术
1,1-环己基二乙酸酐是加巴喷丁医药中间体1,1-环己基二乙酸单酰胺的重要中间产物。目前合成1,1-环己基二乙酸酐的方法是将1,1-环己基二乙酸与乙酸酐混合后，反应回流5～6h，然后减压蒸出未反应的乙酸酐和反应生成的乙酸，其反应方程式为如下。
Figure BDA0001840418030000011
此工艺存在工艺步骤多，反应时间长的问题，并且1,1-环己基二乙酸和乙酸酐混合时搅拌较难转动，易导致混合不均匀，原料1,1-环己基二乙酸反应不彻底，从而导致1,1-环己基二乙酸酐收率较低，除此之外，此工艺还会发生副反应生成1,1-环己基二乙酸单乙酸酐、1,1-环己基二乙酸二乙酸酐副产物，这些副产物会进一步反应生成1,1-环己基二乙酸、乙酰胺和1,1-环己基二乙酰胺，造成1,1-环己基二乙酸酐产品中含有的杂质较多，进而影响1,1-环己基二乙酸单酰胺的品质。
发明内容
针对现有制备1,1-环己基二乙酸酐工艺存在工艺步骤多，反应时间长，产品收率和纯度较低的问题，本发明提供一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法，包括以下步骤：
在负压状态下，将乙酸酐滴加至熔融态的1,1-环己基二乙酸中，保温反应，得1,1-环己基二乙酸酐。
相对于现有技术，本发明提供的1,1-环己基二乙酸酐的制备方法，1,1-环己基二乙酸在反应中处于熔融状态，与乙酸酐是液-液接触状态，避免了搅拌器难搅拌的问题，反应原料更易混合均匀；乙酸酐采用逐步滴加的方式，使系统中的乙酸酐始终处于较低的浓度，避免与1,1-环己基二乙酸反应生成1,1-环己基二乙酸单乙酸酐、1,1-环己基二乙酸二乙酸酐、乙酰胺、1,1-环己基二乙酰胺等副产物，降低了1,1-环己基二乙酸酐产品中杂质的含量，提高了原料1,1-环己基二乙酸的利用率，从而提高了1,1-环己基二乙酸酐产品的收率和纯度；乙酸酐作为脱水剂，与1,1-环己基二乙酸直接充分接触，吸收1,1-环己基二乙酸酐合成过程中产生的水生成乙酸，且由于系统处于负压状态，反应生成的乙酸汽化后直接被抽出系统，使得化学平衡正向移动，加快反应进程，缩短了反应时间，进一步提高了1,1-环己基二乙酸酐产品的收率。本发明提供的1,1-环己基二乙酸酐的制备方法，制得的1,1-环己基二乙酸酐纯度可达98％以上，收率达98.5％以上，且无需后续的减压蒸馏即可除去乙酸和未反应的乙酸酐，简化了生产工艺，提高了生产效率，适合大规模工业生产。
优选的，所述负压状态的压力为-0.05～-0.07MPa。
系统处于-0.05MPa至-0.07MPa的负压状态，可将反应釜中未反应的气态乙酸酐及反应生成的气态乙酸及时抽出系统，促使反应正向进行，加快反应进程，缩短反应时间，且省去了传统工艺中减压蒸馏除去乙酸酐和乙酸的工艺步骤，降低了生产能耗，提高了生产效率。
优选的，所述1,1-环己基二乙酸和所述乙酸酐的摩尔比为1:1.1～1.3。
优选的原料比例，可以提高1,1-环己基二乙酸酐的利用率，从而提高1,1-环己基二乙酸酐产品的收率。
优选的，所述乙酸酐的滴加时间为1～2.5h，滴加温度为120～150℃。
优选的滴加时间和滴加温度，可以减少1,1-环己基二乙酸单乙酸酐、1,1-环己基二乙酸二乙酸酐、乙酰胺、1,1-环己基二乙酰胺等副产物的产生，提高1,1-环己基二乙酸酐的纯度。
优选的，所述乙酸酐滴加到1,1-环己基二乙酸的熔融液面以下。
将乙酸酐滴加至1,1-环己基二乙酸酐的熔融液面以下，可使乙酸酐与1,1-环己基二乙酸直接充分接触，吸收1,1-环己基二乙酸酐合成过程中产生的水生成乙酸，且由于系统处于负压状态，反应生成的乙酸汽化后直接被抽出系统，使得化学平衡正向移动，加快反应进程，缩短了反应时间，进一步提高了1,1-环己基二乙酸酐产品的收率。
优选的，所述保温反应的时间为20～40分钟，保温反应的温度为100～130℃。
更优选的，所述保温反应的时间为30分钟。
优选的反应时间和反应温度，可以使反应更充分，且可使乙酸脱除更彻底。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法：
将1,1-环己基二乙酸800kg(4mol)投入反应釜，升温至180℃熔融，开启真空使系统处于-0.07MPa负压状态，滴加乙酸酐450kg(4.4mol)至1,1-环己基二乙酸熔融液液面以下，滴加时间2h，滴加温度120℃，滴加结束后于120℃保温0.5h，保温结束后的1,1-环己基二乙酸酐纯度99.023％，收率99.23％，经氨化、酸化、离心、烘干得到1,1-环己基二乙酸单酰胺775kg，其液相含量99.943％，收率97.31％。
实施例2
一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法：
将1,1-环己基二乙酸800kg(4mol)投入反应釜，升温至180℃熔融，开启真空使系统处于-0.06MPa负压状态，滴加乙酸酐490kg(4.8mol)至1,1-环己基二乙酸熔融液液面以下，滴加时间1h，滴加温度140℃，滴加结束后于100℃保温20分钟，保温结束后的1,1-环己基二乙酸酐纯度98.756％，收率99.04％。后续经常规的氨化、酸化、离心、烘干得到1,1-环己基二乙酸单酰胺770kg，其液相含量99.931％，收率96.67％。
实施例3
一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法：
将1,1-环己基二乙酸800kg(4mol)投入反应釜，升温至180℃熔融，开启真空使系统处于-0.05MPa负压状态，滴加乙酸酐530kg(5.2mol)至1,1-环己基二乙酸熔融液液面以下，滴加时间2.5h，滴加温度150℃，滴加结束后于130℃保温40分钟，保温结束后的1,1-环己基二乙酸酐纯度98.357％，收率98.56％，经氨化、酸化、离心、烘干得到1,1-环己基二乙酸单酰胺780kg，其液相含量99.929％，收率97.92％。
对比例1
一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法：
将1,1-环己基二乙酸800kg(4mol)与乙酸酐450kg(4.4mol)投入反应釜，升温至130℃反应回流5h，然后开启真空(-0.09MPa)，减压蒸出未反应的乙酸酐及反应生成的乙酸，所得的1,1-环己基二乙酸酐纯度94.583％，收率95.66％。后续经常规的氨化、酸化、离心、烘干，得1,1-环己基二乙酸单酰胺740kg，其液相含量97.102％，收率91.50％。
对比例2
一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法：
将1,1-环己基二乙酸800kg(4mol)与乙酸酐530kg(5.2mol)投入反应釜，升温至130℃反应回流5h，然后开启真空(-0.09MPa)，减压蒸出未反应的乙酸酐及反应生成的乙酸，所得的1,1-环己基二乙酸酐纯度93.542％，收率94.62％，经氨化、酸化、离心、烘干，得1,1-环己基二乙酸单酰胺745kg，其液相含量96.992％，收率91.71％。
由以上实施例和对比例可以看出，通过本发明提供的1,1-环己基二乙酸酐的制备方法制得的1,1-环己基二乙酸酐产品的收率和纯度明显高于传统工艺制得的1,1-环己基二乙酸酐产品，且反应时间明显与传统工艺相比缩短了近一半的反应时间，而且无需后续的减压蒸馏工艺，显著提高了1,1-环己基二乙酸酐产品的生产效率，具有显著的经济效益，适合工业化生产。且后续仅经过常规的氨化、酸化、离心、烘干的步骤，无需经过重结晶等繁琐的步骤，即可使制备的1,1-环己基二乙酸单酰胺的收率达到97％，纯度达到99.9％以上。
综上所述，本发明提供的1,1-环己基二乙酸酐的制备方法，工艺简单，不需要特殊的设备，能耗低，副反应少，制得的1,1-环己基二乙酸酐产品的纯度可达到98％以上，收率可达到98.5％以上，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在负压状态下，将乙酸酐滴加至熔融态的1,1-环己基二乙酸的熔融液面以下，保温反应，得1,1-环己基二乙酸酐；
所述1,1-环己基二乙酸和所述乙酸酐的摩尔比为1:1.1～1.3；
所述乙酸酐的滴加时间为1～2.5h，滴加温度为120～150℃；
所述保温反应的时间为20～40分钟，保温反应的温度为100～130℃。
2.如权利要求1所述的1,1-环己基二乙酸酐的制备方法，其特征在于，所述负压状态的压力为-0.05～-0.07MPa。
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