CN1222503A - 柠檬酸三甲酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以柠檬酸、甲醇为原料,对甲苯磺酸为催化剂的柠檬酸三甲酯的合成方法。采用多次反应蒸馏脱水法,除去反应物中的水分及酯化反应生成的水分,促使酯化反应进行到终点。本方法简单易行,省略了对原料的干燥工序,提高产率,可制得纯度在98.0%以上,产率大于80.0%的柠檬酸三甲酯产品。
Description
本发明涉及有机合成中柠檬酸三甲酯的合成方法。
柠檬酸三甲酯[(CH3)3C6H5O7]已应用于日用化工添加剂、有机合成中间体等领域。其合成方法有两种：一种是以柠檬酸和甲醇为原料，对甲苯磺酸为催化剂进行酯化反应，如《化学试剂》(1983,5(2),107)；《Justus LiebigsAnn.Chem.》(1903,327,228)；另一种方法是以2-羟基-2-腈基丙二酸二甲酯〔HOC(CN)(CH2CO2CH3)2〕为原料，经甲醇和氯化氢水解而成，如Ger.Offen.2456030,1975；所记载的方法中，前一种方法的缺点是：柠檬酸、甲醇和对甲苯磺酸都必须预先干燥脱水，酯化反应生成的水分没有除去，反应不能进行到底，产率低；后一种方法的缺点是：原料价格昂贵，生产成本高。
本发明的目的是克服现有合成方法中存在的缺点，提供一种有效的、简单易行的、高产率的合成方法。
本发明的柠檬酸三甲酯的合成方法，其技术特征在于柠檬酸与甲醇的酯化反应中，采用多次反应蒸馏脱水法，除去反应物中原有的水分及酯化反应中生成的水分，促使酯化反应进行到终点。具体步骤如下：a．酯化反应
将柠檬酸、甲醇和对甲苯磺酸(C7H8O3S)催化剂之混合物，加热回流反应3～6h，然后常压蒸馏回收甲醇，减压蒸馏除去水分；再加甲醇于蒸馏残存物中，重新加热回流反应3～6h，以同样方法蒸馏回收甲醇及除去酯化反应生成的水分；如上方法共进行3～6次，促使酯化反应进行到终点。
b．产物分离
酯化反应中，最后一次加热回流反应结束后，常压蒸馏回收甲醇，然后加入纯水，加热、搅拌使物料完全溶解，冷却、结晶、过滤、水洗、干燥，制得柠檬酸三甲酯产品，纯度98％以上，产率大于80％。
本发明的柠檬酸三甲酯的合成方法，由于采用多次反应蒸馏脱水法，除去反应物中的水分及酯化反应生成的水分。省略了现有方法中对柠檬酸、甲醇和对甲苯磺酸的干燥工序；克服了可逆性酯化反应中，因生成水分反应难于进行到底、产率低的弊病。实验证明本发明的生产工艺简单，简化了设备，节省原材料费，提高产率，综合比较结果成本低等特点。
实例1
称取工业级柠檬酸(含结晶水)175克，加入装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的反应瓶中，加入甲醇200ml及对甲苯磺酸(含1结晶水)5.5克，搅拌、加热回流4h。将回流装置改为蒸馏装置，常压蒸馏回收甲醇，再减压蒸馏除去水分。冷却至60℃以下，加甲醇150ml，加热回流5h，以同样方法蒸馏回收甲醇及除去酯化反应生成的水分。如上方法反复进行5次，最后一次回流反应结束后，常压蒸馏回收甲醇，然后加纯水100ml，加热、搅拌至物料完全溶解。倒入烧杯中，冷却、结晶、过滤、水洗、干燥，制得柠檬酸三甲酯159克，熔点76～78℃，纯度98.5％，产率81.5％。产品经红外光谱测定，与标准谱图对照，分子结构谱图完全一致。
实例2
称取工业级柠檬酸(含结晶水)875克，甲醇1000ml及对甲苯磺酸(含1结晶水)28克，加入反应瓶中。如同实例1操作程序，制得柠檬酸三甲酯785克，熔点77～79℃，纯度98.7％，产率80.5％。
Claims (3)
1．一种合成柠檬酸三甲酯的方法，其特征在于柠檬酸与甲醇的酯化反应中，采用多次反应蒸馏脱水法，除去反应物料中原有的水分及酯化反应生成的水分，促使酯化反应进行到终点，其步骤如下：
将柠檬酸、甲醇和对甲苯磺酸之混合物，加热回流反应3～6h，常压蒸馏回收甲醇，减压蒸馏除去水分；再加甲醇于蒸馏残存物料中，重新加热回流反应3～6h，以同样方法蒸馏回收甲醇及除去酯化反应生成的水分；如上方法共进行3～6次；最后一次回流反应结束后，常压蒸馏回收甲醇，然后加入纯水，加热、搅拌使物料完全溶解，冷却、结晶、过滤、水洗、干燥，制得柠檬酸三甲酯产品，
2．如权利要求1所述的柠檬酸、对甲苯磺酸和甲醇，其特征在于可以使用不含水分的化合物，也可以使用含有水分(包括结晶水)的化合物，
3．如权利要求1所述的加热回流反应，其特征在于加热回流温度为65～75℃。
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|---|---|---|---|
| CN 98124952 CN1222503A (zh) | 1998-11-23 | 1998-11-23 | 柠檬酸三甲酯的合成方法 |
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| CN 98124952 Pending CN1222503A (zh) | 1998-11-23 | 1998-11-23 | 柠檬酸三甲酯的合成方法 |
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| CN (1) | CN1222503A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103420833A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-04 | 重庆紫光化工股份有限公司 | 一种对甲苯磺酸催化的丙二酸二甲酯合成方法 |
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1998
- 1998-11-23 CN CN 98124952 patent/CN1222503A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103420833A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-04 | 重庆紫光化工股份有限公司 | 一种对甲苯磺酸催化的丙二酸二甲酯合成方法 |
| CN103420833B (zh) * | 2013-08-12 | 2015-09-16 | 重庆紫光化工股份有限公司 | 一种对甲苯磺酸催化的丙二酸二甲酯合成方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |