CN114149316A - 一种2-亚甲基戊二酸的制备方法 - Google Patents

一种2-亚甲基戊二酸的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114149316A
CN114149316A CN202111526155.5A CN202111526155A CN114149316A CN 114149316 A CN114149316 A CN 114149316A CN 202111526155 A CN202111526155 A CN 202111526155A CN 114149316 A CN114149316 A CN 114149316A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glutaric acid
methylene glutaric
catalyst
composite catalyst
methylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111526155.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114149316B (zh
Inventor
吴正旭
翁行尚
张小春
李宗沅
赵鹏
陈伟健
杨宗美
庄学文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Chemical Engineering of Guangdong Academy of Sciences
Original Assignee
Institute of Chemical Engineering of Guangdong Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Chemical Engineering of Guangdong Academy of Sciences filed Critical Institute of Chemical Engineering of Guangdong Academy of Sciences
Priority to CN202111526155.5A priority Critical patent/CN114149316B/zh
Publication of CN114149316A publication Critical patent/CN114149316A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114149316B publication Critical patent/CN114149316B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/02—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
    • C07C51/412—Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种2‑亚甲基戊二酸的制备方法，属于精细化工技术领域。2‑亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：S1.合成2‑亚甲基戊二酸二酯中间体：采用间歇式滴加方式，向低分子量丙烯酸酯中滴加复合催化剂，反应得到中间体2‑亚甲基戊二酸二酯；S2.合成2‑亚甲基戊二酸：将中间体2‑亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠水溶液混合，两相体系升温回流水解，水解时间3～5小时，回收生成的醇，母液调至pH≤1析出，析出物纯化得到2‑亚甲基戊二酸。本发明的2‑亚甲基戊二酸的制备方法采用有机磷和叔胺的混合物作为复合催化剂，显著提高了中间体2‑亚甲基戊二酸二酯的收率，从而提高了2‑亚甲基戊二酸的制备收率。

Description

一种2-亚甲基戊二酸的制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，更具体地，涉及一种2-亚甲基戊二酸的制备方法。
背景技术
2-亚甲基戊二酸是一种重要的聚合单体，利用其不饱和双键可以和多种烯烃或取代烯烃发生共聚，得到带羧酸的高聚物；利用两端的羧酸可缩聚合成含不饱和双键的聚酯。其分子中的不饱和双键与羧基存在共轭，具有很强的反应能力。2-亚甲基戊二酸还是一种具有高选择性的有机合成中间体，广泛应用在合成杀菌剂，除草剂、香料，光稳定剂等领域，且高纯的2-亚甲基戊二酸可作为一种镀锡添加剂应用于高端芯片制作中。但目前的研究中，少有2-亚甲基戊二酸的合成相关资料，大多是关于其中间体2-亚甲基戊二酸二酯的合成报道。
现有技术中公开的2-亚甲基戊二酸二酯的制备方法包括以下步骤：加热丙烯酸酯，然后将丙烯酸酯与基于磷脂的催化剂混合，制备得到2-亚甲基戊二酸二酯。其中还是采用传统的有机磷作为催化剂，存在后处理复杂，高沸点溶剂回收难度大、毒性大，价格昂贵，不易得，催化剂本身易燃高温下滴加危险性较大等问题，不适合工业化生产，且也并未有较高的2-亚甲基戊二酸二酯得率，未能降低副产物丙烯酸酯多聚物的生成。
发明内容
本发明的目的是克服现有亚甲基戊二酸的合成的催化剂价格昂贵，成本较高，且回收过程中副产物丙烯酸酯多聚物的产率较高，亚甲基戊二酸的收率较低的缺陷和不足，提供一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，采用三丁基膦和三乙烯二胺复合物作为催化剂，提高了合成的选择性，降低了副产物的生成，提高了2-亚甲基戊二酸二酯的收率，进而提高了2-亚甲基戊二酸的收率。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：
S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：采用间歇式滴加方式，向低分子量丙烯酸酯中滴加复合催化剂，反应得到中间体2-亚甲基戊二酸二酯；
S2.合成2-亚甲基戊二酸：将中间体2-亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠水溶液混合，回流水解，水解时间3～5小时，回收生成的醇，母液调至pH≤1析出，析出物纯化得到2-亚甲基戊二酸，
其中，S1种反应温度50～60℃，总反应时间6～12h，
低分子量丙烯酸酯与复合催化剂的摩尔比为20～30:1，
复合催化剂为有机磷和叔胺的混合物，其中有机磷和叔胺的摩尔比为1:2～3。
其中，需要说明的是：
本发明的2-亚甲基戊二酸的制备方法的具体反应机理如下：
Figure BDA0003410473720000021
本发明的制备方法采用有机膦和叔胺的复合物作为催化剂，不仅叔胺相对有有机磷更便宜，降低了催化剂的成本，且叔胺成分能提高合成2-亚甲基戊二酸二酯的选择性，减少了14～16％副产物丙烯酸酯多聚物的生成有利于提高2-亚甲基戊二酸的收率。同时符合催化剂中的有机膦成分弥补叔胺成分反应活性较低的缺点，使反应在较低温度下也能保持较高的反应活性，反应更加充分，缩短反应时间，收率也相应提高。相比单一有机膦催化剂，复合叔胺成分不仅能减少有机膦的用量，进一步降低成本，而且废液中叔胺成分比有机膦容易降解处理，减少了废液处理压力。
本发明S1中反应温度为50～60℃，复合催化剂中有机膦成分易燃受热易分解，在较低的反应温度下滴加，能够较好的保持有机膦的反应活性，缩短反应时间，同时保证了反应的安全性，为日后的工业化带来更高的可操作性和安全性。
其中，S1中反应充分后可以通过分段蒸馏收集原料丙烯酸酯和中间体2-亚甲基戊二酸二酯，先常压蒸馏回收未反应完的丙烯酸酯，再减压蒸馏获得中间体2-亚甲基戊二酸二酯的分段蒸馏方法，相较于全程减压蒸馏能够更彻底的回收原料丙烯酸酯，使得后续馏出的中间体纯度更高，同时回收的原料循环利用，降低成本也更绿色环保。
其中，S2中两相体系混合回流水解体系最大程度简化了合成工艺，具有水解更完全，水解时间短，产物收率高，纯度好的特点。
析出物纯化可以采用过滤冷水洗涤干燥处理，冷水洗涤2-亚甲基戊二酸，减少产品的损失，同时能有效除去中和过程中产生的无机盐。
本发明的复合催化剂的滴加方式为间歇式滴加方式投料。间歇式滴加方式使反应体系中有机膦/叔胺复合催化剂含量保持在较低水平，体系中低含量的催化剂能够有效减少丙烯酸酯多聚物的生成，且不会影响2-亚甲基戊二酸二酯反应，相较于连续滴入后保温反应，反应液中丙烯酸酯多聚物废料能够有效减少9～12％，2-亚甲基戊二酸二酯收率提高至75～78％。
其中，S1中的反应体系为优选为无溶剂体系，或含有非质子性溶剂，如乙腈，丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯等。
S2中两相体系水解为中间体酯层和碱水层无需另加溶剂助溶，两相直接混合搅拌加热回流即可发生水解。
优选地，所述复合催化剂为三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂、三丁基膦/五甲基二乙烯三胺复合催化剂、三丁基膦/四甲基乙二胺复合催化剂、三叔丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂和三苯基膦/三乙烯二胺复合催化剂中的一种或几种。
进一步优选地，所述复合催化剂为三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂。
在上述有机磷催化剂中，三丁基膦相较三叔丁基膦和三苯基膦，空间位阻较小，反应活性在三种膦当中最高，三乙烯二胺在上述叔胺中反应活性最高，因此优选复合催化剂为三丁基膦/三乙烯二胺可以显著提高反应活性。且三乙烯二胺具有易升华的特点，可以对三乙烯二胺进行有效回收。
优选地，所述复合催化剂中有机磷和叔胺的摩尔比为1:2。在1:2的比例下反应收率到达最高，有机膦的比例增多收率变化不大，有机膦价格昂贵造成浪费，有机膦比例减少活性降低造成收率下降。
在本发明的具体实施方式中，复合催化剂的制备方法为：将有机膦和叔胺按比例混合，加入N,N-二甲基甲酰胺制备得到均相复合催化剂。
优选地，所述低分子量丙烯酸酯的分子量≤128.17。丙烯酸酯中的酯基部分最终反应中水解为相应的醇副产物，因此需要选择低分子量的丙烯酸酯。
在具体的实施方式中，所述低分子量丙烯酸酯可以为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯中的一种或几种。
优选地，所述低分子量丙烯酸酯与复合催化剂的摩尔比为25:1。
优选地，所述间歇式滴加方式为在将复合催化剂总量平均分为5～10份，每隔0.5～1小时滴加一份。
进一步优选地，所述间歇式滴加方式为将复合催化剂总量平均分为10份，每隔0.5小时滴加一份。
优选地，所述中间体2-亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠的摩尔比为1：2.0～2.4，更优选为1：2.2。
其中，氢氧化钠可以为质量含量为20～25％的氢氧化钠水溶液，更优选23％氢氧化钠水溶液。
优选地，S1中反应温度更优选55℃，反应时间更优选8h。
优选地，S2中冷水洗涤冷水温度为0～10℃，更优选5℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的2-亚甲基戊二酸的制备方法采用有机磷和叔胺的混合物作为复合催化剂，且叔胺成分能提高合成2-亚甲基戊二酸二酯的选择性，减少副产物丙烯酸酯多聚物的生成有利于提高2-亚甲基戊二酸的收率，有机膦成分弥补叔胺成分反应活性较低的缺点，使反应在较低温度下也能保持较高的反应活性，反应更加充分，缩短反应时间，收率也相应提高，2-亚甲基戊二酸二酯收率提高至75～78％，进而提高了2-亚甲基戊二酸的制备收率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
实施例1
一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：
S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：将132.5g丙烯酸甲酯(99％)加入250mL三口圆底烧瓶磁力搅拌，连接温度计、滴液漏斗、冷凝管。将18.85g所制得的三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂平均分为10份，每隔0.5小时滴加一份，反应过程中温度保持在55℃左右，丙烯酸甲酯与复合催化剂的摩尔比为25:1。复合催化剂全部滴入后保温反应3.5h，反应结束，连接蒸馏装置，常压设置120℃蒸馏回收得到4.2g丙烯酸甲酯，连接真空泵设置150℃减压至14毫米汞柱收集125～128℃馏分获得101.8g 2-亚甲基戊二酸二甲酯，收率77.6％，进气相色谱，按面积归一法，纯度达99.79％。(蒸馏后母液中丙烯酸甲酯多聚物26.5g，占丙烯酸甲酯转化率20％)；
S2.合成2-亚甲基戊二酸：将S1中获得的101.8g的2-亚甲基戊二酸二甲酯与228.3g的23％氢氧化钠水溶液加入500mL单口烧瓶，其中，2-亚甲基戊二酸二甲酯与氢氧化钠的摩尔比为1：2.2，连接冷凝管，搅拌设置105℃加热回流，随水解进行酯层和水层互溶变成均相，回流反应4h，水解结束后，转入旋转蒸法仪，蒸出副产物甲醇，至母液有白色固体析出停止旋蒸，向母液中缓慢滴入约135g浓盐酸(36％)，至pH＜1，过滤析出物，用70mL 5℃冷水洗涤，过滤，干燥至恒重，获得76.9g 2-亚甲基戊二酸白色固体，收率90.24％，熔点131～132℃。
其中，有机膦/叔胺复合催化剂的制备：在室温条件下，将4.2g三丁基膦和4.65g三乙烯二胺(摩尔比1:2)加入到烧瓶中，加入10g DMF搅拌至均相制得催化剂。
实施例2
一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：
S1.中间体合成：将132.5g丙烯酸甲酯(99％)加入250mL三口圆底烧瓶磁力搅拌，连接温度计、滴液漏斗、冷凝管。将18.85g所制得的三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂平均分为5份，每隔1小时滴加一份，反应过程中温度保持在55℃左右，丙烯酸甲酯与复合催化剂的摩尔比为25:1。复合催化剂全部滴入后保温反应4h，反应结束，连接蒸馏装置，常压设置120℃蒸馏回收得到5.1g丙烯酸甲酯，连接真空泵设置150℃减压至14毫米汞柱收集125～128℃馏分获得98.2g 2-亚甲基戊二酸二甲酯，收率74.9％，进气相色谱，按面积归一法，纯度达99.56％。(蒸馏后母液中丙烯酸甲酯多聚物29.2g，占丙烯酸甲酯转化率22％)
S2.产品的合成：将S1中获得的98.2g的2-亚甲基戊二酸二甲酯与220.4g的23％氢氧化钠水溶液加入500mL单口烧瓶，其中，2-亚甲基戊二酸二甲酯与氢氧化钠的摩尔比为1：2.2，连接冷凝管，搅拌设置105℃加热回流，随水解进行酯层和水层互溶变成均相，回流反应4h，水解结束后，转入旋转蒸法仪，蒸出副产物甲醇，至母液有白色固体析出停止旋蒸，向母液中缓慢滴入约130g浓盐酸(36％)，至pH＜1，过滤析出物，用67.5mL 5℃冷水洗涤，过滤，干燥至恒重，获得73.3g 2-亚甲基戊二酸白色固体，收率89.17％，熔点131～132℃。
其中，有机膦/叔胺复合催化剂与实施例1相同。
实施例3
S1.中间体合成：将132.5g丙烯酸甲酯(99％)加入250mL三口圆底烧瓶磁力搅拌，连接温度计、滴液漏斗、冷凝管。将18.85g所制得的三叔丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂平均分为10份，每隔0.5小时滴加一份，反应过程中温度保持在55℃左右，丙烯酸甲酯与复合催化剂的摩尔比为25:1，复合催化剂全部滴入后保温反应3.5h，反应结束，连接蒸馏装置，常压设置120℃蒸馏回收得到5.7g丙烯酸甲酯，连接真空泵设置150℃减压至14毫米汞柱收集125～128℃馏分获得90.5g 2-亚甲基戊二酸二甲酯，收率69％，进气相色谱，按面积归一法，纯度达99.53％。(蒸馏后母液中丙烯酸甲酯多聚物36.3g，占丙烯酸甲酯转化率27.4％)
S2.产品的合成：通过滴液漏斗将S1中获得的90.5g的2-亚甲基戊二酸二甲酯与47mL甲醇混合液缓慢滴入装有203g的23％氢氧化钠水溶液连接着冷凝管的500mL三口烧瓶中，其中，2-亚甲基戊二酸二甲酯与氢氧化钠的摩尔比为1：2.2，滴加过程搅拌设置95℃加热回流，滴加完回流反应4h，水解结束后，转入旋转蒸法仪，蒸出甲醇，至母液有白色固体析出停止旋蒸，向母液中缓慢滴入约120g浓盐酸(36％)，至pH＜1，过滤析出物，用62.5mL 5℃冷水洗涤，过滤，干燥至恒重，获得63.1g 2-亚甲基戊二酸白色固体，收率83.3％，熔点131～132℃。
其中，有机膦/叔胺复合催化剂的制备：在室温条件下，将4.2g三叔丁基膦和4.65g三乙烯二胺(摩尔比1:2)加入到烧瓶中，加入10g DMF搅拌至均相制得催化剂。
实施例4
一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：
S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：将132.5g丙烯酸甲酯(99％)加入250mL三口圆底烧瓶磁力搅拌，连接温度计、滴液漏斗、冷凝管。将11.31g所制得的三丁基膦/五甲基二乙烯三胺复合催化剂平均分为10份，每隔0.5小时滴加一份，反应过程中温度保持在55℃左右，丙烯酸甲酯与复合催化剂的摩尔比为25:1。复合催化剂全部滴入后保温反应3.5h，反应结束，连接蒸馏装置，常压设置120℃蒸馏回收得到5.6g丙烯酸甲酯，连接真空泵设置150℃减压至14毫米汞柱收集125～128℃馏分获得93.2g 2-亚甲基戊二酸二甲酯，收率71.1％，进气相色谱，按面积归一法，纯度达99.43％。(蒸馏后母液中丙烯酸甲酯多聚物33.7g，占丙烯酸甲酯转化率25.4％)；
S2.合成2-亚甲基戊二酸：将S1中获得的93.2g的2-亚甲基戊二酸二甲酯与209g的23％氢氧化钠水溶液加入500mL单口烧瓶，其中，2-亚甲基戊二酸二甲酯与氢氧化钠的摩尔比为1：2.2，连接冷凝管，搅拌设置105℃加热回流，随水解进行酯层和水层互溶变成均相，回流反应4h，水解结束后，转入旋转蒸法仪，蒸出副产物甲醇，至母液有白色固体析出停止旋蒸，向母液中缓慢滴入约123.6g浓盐酸(36％)，至pH＜1，过滤析出物，用64mL 5℃冷水洗涤，过滤，干燥至恒重，获得70.7g 2-亚甲基戊二酸白色固体，收率90.52％，熔点131～132℃。
其中，有机膦/叔胺复合催化剂的制备：在室温条件下，将4.2g三丁基膦和7.11g五甲基二乙烯三胺(摩尔比1:2)加入到烧瓶中，搅拌至均相制得催化剂。
对比例1
一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：
S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：将132.5g丙烯酸甲酯(99％)加入250mL三口圆底烧瓶磁力搅拌，连接温度计、滴液漏斗、冷凝管。将12.5g三丁基膦(97％)平均分为10份，每隔0.5小时滴加一份，反应过程中温度保持在55℃左右。三丁基膦全部滴入后保温反应3.5h，反应结束，连接蒸馏装置，常压设置120℃蒸馏回收得到2.2g丙烯酸甲酯，连接真空泵设置150℃减压至14毫米汞柱收集125～128℃馏分获得83.3g 2-亚甲基戊二酸二甲酯，收率63.5％，进气相色谱，按面积归一法，纯度达99.23％。(蒸馏后母液中丙烯酸甲酯多聚物46.9g，占丙烯酸甲酯转化率35.4％)
S2.合成2-亚甲基戊二酸：将S1中获得的83.3g的2-亚甲基戊二酸二甲酯与186.8g的23％氢氧化钠水溶液加入500mL单口烧瓶，连接冷凝管，搅拌设置105℃加热回流，随水解进行酯层和水层互溶变成均相，回流反应4h，水解结束后，转入旋转蒸法仪，蒸出副产物甲醇，至母液有白色固体析出停止旋蒸，向母液中缓慢滴入约110.5g浓盐酸(36％)，至pH＜1，过滤析出物，用57.5mL 5℃冷水洗涤，过滤，干燥至恒重，获得63.2g 2-亚甲基戊二酸白色固体，收率90.64％，熔点131～132℃。
对比例1采用单一有机膦作为催化剂，相较实例1，2-亚甲基戊二酸二甲酯的收率降低了14.1％，丙烯酸甲酯多聚物占丙烯酸甲酯转化率升高了15.4％，有机膦投药量翻了近3倍，相应的催化剂成本提高了约2.6倍，由此可见，有机膦/叔胺复合催化剂催化效果明显优于单一有机膦催化剂，且能大幅降低原料成本。
对比例2
一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：
S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：将132.5g丙烯酸甲酯(99％)加入250mL三口圆底烧瓶磁力搅拌，连接温度计、滴液漏斗、冷凝管。将18.85g上述所制得的三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂连续滴入(0.5h滴完)，反应过程中温度保持在55℃左右。滴完后保温反应7.5h，反应结束，连接蒸馏装置，常压设置120℃蒸馏回收得到1.9g丙烯酸甲酯，连接真空泵设置150℃减压至14毫米汞柱收集125～128℃馏分获得88.8g 2-亚甲基戊二酸二甲酯，收率67.7％，进气相色谱，按面积归一法，纯度达99.60％。(蒸馏后母液中丙烯酸甲酯多聚物41.7g，占丙烯酸甲酯转化率31.5％)
S2.合成2-亚甲基戊二酸：将S1中获得的88.8g的2-亚甲基戊二酸二甲酯与199.3g的23％氢氧化钠水溶液和46mL甲醇加入500mL单口烧瓶，连接冷凝管，搅拌混合成均相，设置95℃加热回流，回流反应4h，水解结束后，转入旋转蒸法仪，蒸出甲醇，至母液有白色固体析出停止旋蒸，向母液中缓慢滴入约118g浓盐酸(36％)，至pH＜1，过滤析出物，用61mL 5℃冷水洗涤，过滤，干燥至恒重，获得61.7g 2-亚甲基戊二酸白色固体，收率83％，熔点131～132℃。
对比例2采用连续滴加方式投料和均相水解的方法，相较实例1，2-亚甲基戊二酸二甲酯的收率降低了9.9％，丙烯酸甲酯多聚物占丙烯酸甲酯转化率升高了11.5％，水解收率下降了7.24％。由此可见，间歇式滴加方式和两相体系水解更加有利于反应的进行，能较大地提高反应收率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：采用间歇式滴加方式，向低分子量丙烯酸酯中滴加复合催化剂，反应得到中间体2-亚甲基戊二酸二酯；
S2.合成2-亚甲基戊二酸：将中间体2-亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠水溶液混合，两相体系升温回流水解，水解时间3～5小时，回收生成的醇，母液调至pH≤1析出，析出物纯化得到2-亚甲基戊二酸，
其中，S1种反应温度50～60℃，总反应时间6～12h，
低分子量丙烯酸酯与复合催化剂的摩尔比为20～30:1，
复合催化剂为有机磷和叔胺的混合物，其中有机磷和叔胺的摩尔比为1:2～3。
2.如权利要求1所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂为三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂、三丁基膦/五甲基二乙烯三胺复合催化剂、三丁基膦/四甲基乙二胺复合催化剂、三叔丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂和三苯基膦/三乙烯二胺复合催化剂中的一种或几种。
3.如权利要求2所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂为三丁基膦/三乙烯二胺复合催化剂。
4.如权利要求3所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂中有机磷和叔胺的摩尔比为1:2。
5.如权利要求3所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂的制备方法为：将有机膦和叔胺按比例混合，加入N,N-二甲基甲酰胺制备得到均相复合催化剂。
6.如权利要求1所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述低分子量丙烯酸酯的分子量≤128.17。
7.如权利要求1所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述低分子量丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯中的一种或几种。
8.如权利要求6所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述低分子量丙烯酸酯与复合催化剂的摩尔比为25:1。
9.如权利要求1所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述间歇式滴加方式为将复合催化剂总量平均分为5～10份，每隔0.5～1小时滴加一份。
10.如权利要求1所述2-亚甲基戊二酸的制备方法，其特征在于，所述中间体2-亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠的摩尔比为1：2.0～2.4。
CN202111526155.5A 2021-12-14 2021-12-14 一种2-亚甲基戊二酸的制备方法 Active CN114149316B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111526155.5A CN114149316B (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种2-亚甲基戊二酸的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111526155.5A CN114149316B (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种2-亚甲基戊二酸的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114149316A true CN114149316A (zh) 2022-03-08
CN114149316B CN114149316B (zh) 2023-07-21

Family

ID=80450979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111526155.5A Active CN114149316B (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种2-亚甲基戊二酸的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114149316B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115819215A (zh) * 2022-11-08 2023-03-21 广东省科学院化工研究所 一种路易斯酸催化合成羧酸衍生物的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3074999A (en) * 1958-12-31 1963-01-22 American Cyanamid Co Preparation of dialkyl 2-methyleneglutarates
US3227745A (en) * 1963-05-28 1966-01-04 Shell Oil Co The use of a tertiary alkanol solvent in the tertiary phosphine catalyzed dimerization of alkyl acrylates
US4145559A (en) * 1969-10-03 1979-03-20 Rohm And Haas Company Esters of 4-substituted 2-methyleneglutaric acids and method for preparing same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3074999A (en) * 1958-12-31 1963-01-22 American Cyanamid Co Preparation of dialkyl 2-methyleneglutarates
US3227745A (en) * 1963-05-28 1966-01-04 Shell Oil Co The use of a tertiary alkanol solvent in the tertiary phosphine catalyzed dimerization of alkyl acrylates
US4145559A (en) * 1969-10-03 1979-03-20 Rohm And Haas Company Esters of 4-substituted 2-methyleneglutaric acids and method for preparing same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.L.TRUMBO,ET AL.: "The copolymerization behavior of acrylate dimers: copolymers of methyl, ethyl, and n-butyl acrylate dimers", JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, PART A: POLYMER CHEMISTRY, vol. 29, no. 7, pages 1053 - 1059 *
MOISEENKOV, A. M.,ET AL.: "High-pressure initiated synthesis of dominicalures 1 and 2 using Baylis-Hillman reaction", IZVESTIYA AKADEMII NAUK SSSR, SERIYA KHIMICHESKAYA, no. 3, pages 595 - 599 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115819215A (zh) * 2022-11-08 2023-03-21 广东省科学院化工研究所 一种路易斯酸催化合成羧酸衍生物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114149316B (zh) 2023-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112645982B (zh) 一种瑞德西韦关键中间体的制备和纯化方法
CN112142574B (zh) 一种9,9-二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴的合成方法
CN114149316A (zh) 一种2-亚甲基戊二酸的制备方法
CN112538091B (zh) 一种双-（对-羧基苯氨基）苯基氧化膦阻燃剂的合成法
CN110590607B (zh) 一种三氟甲磺酸酐的制备方法
CN107602399B (zh) 一种脑啡肽酶抑制剂中间体的制备方法
CN108383745B (zh) 一种醋氯芬酸的制备方法
CN111205216A (zh) 一种制备沙格列汀的方法
CN113896645B (zh) 一种左旋对羟基苯甘氨酸的清洁生产方法
CN111320571B (zh) 一种制备4-二甲氨基吡啶的方法
CN101367848A (zh) 一种蔗糖-6-乙酯的制备方法
CN114989060A (zh) 一种布立西坦的制备方法
CN112094203A (zh) 一种1-氰基-2-丙烯基乙酸酯的制备方法
CN108203396B (zh) 一种脑啡肽酶抑制剂的合成
CN1052219C (zh) 苯乙酸卤代氨化合成dL-苯甘氨酸
CN116655484B (zh) 一种l-4-氯-2-氨基丁酸酯类盐酸盐的制备方法
CN112552200B (zh) 一种光学纯4-(1-氨基)乙基苯甲酸酯及其盐的制备方法
CN111848418B (zh) 一种乙胺丁醇的制备方法
CN113336780B (zh) 一种2-甲酰基-4-(4-氰基苯氧基)苯硼酸频哪醇酯的制备方法
CN108530390B (zh) 一种4-羟基二苯甲酮的烷基化方法
CN116836046A (zh) 一种4-联苯甲醛的合成新工艺
CN108840793B (zh) 一种应用模拟移动床色谱制备γ-崖柏素的方法
CN101747193A (zh) 一种制备马来酸二丁二醇酯的方法
CN115448893A (zh) 一种焦磷酸哌嗪阻燃剂制备方法
CN116514711A (zh) 一种孟鲁司特钠关键中间体的合成新工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant