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摘 要:α-乙酰基-γ-丁内酯(简称:ABL)是现在销售紧俏的一种化工原料,本文主要探讨了ABL的现行工业合成方法,并对合成工艺进行了优化,进而提高了收率,降低了生产成本,使该产品更具有市场竞争力。
关键词:γ-丁内酯 乙酸乙酯 钠 磷酸
一、前言
二、实验部分
本实验根据公司生产实际,对合成工艺条件进行优化,使反应条件更适合生产,本实验所用原辅料均是公司生产所用原辅料。
在氮气保护下,向500ml干燥的四口烧瓶中投入甲苯60ml,金属钠17.5g,机械搅拌下升温至钠完全溶解,向瓶内滴加60gγ-丁内酯与96g乙酸乙酯的混合溶液,控温在85~90℃,滴加完毕,继续控温反应8h,后减压蒸馏出低沸点溶剂,将至室温,加入50%稀磷酸140g,搅拌30min,静置分层,分出下层磷酸盐层,收集上层有机层,有机层减压蒸馏溶剂得ABL粗品,粗品经过高真空减压精馏,得ABL成品71.3g,收率79.2%,含量99.2%。
三 、结果与讨论
由上表可知γ-丁内酯与乙酸乙酯的最佳反应温度为85~90℃,此温度下ABL粗品的质量与含量均最高。因为温度过低,金属钠催化反应慢,反应时间长,如反应温度在75~80℃是,反应时间需要18h;而反应温度过高,会使ABL的颜色变深,含量降低。
3.催化剂的选择与最佳用量对ABL收率的影响
催化γ-丁内酯与乙酸乙酯反应,吴怡祖、万锡仁、唐山等人选择醇钠如乙醇钠或甲醇钠催化反应[9],但是需要高的反应温度,或者需要加压反应,不利于工业化生产,而目前最适合工业生产的催化剂是金属钠。在γ-丁内酯与乙酸乙酯一致的条件下,钠的投料配比对ABL收率的影响如表三所示
4.产品的回收
经实验发现ABL与磷酸盐有一定的溶解性,因此磷酸盐中含有一定的产品,取反应过程磷酸盐100ml经由20ml甲苯提取,经GC检测ABL含量为2%,因此工业生产过程中,磷酸盐经甲苯提取对产品收率的提高、成本的降低具有重大的意义。
四、结论
γ-丁内酯与乙酸乙酯经金属钠催化反应,其最佳反应条件为:γ-丁内酯与乙酸乙酯最佳摩尔配比为n(γ丁内酯):n(AE)=1:1.5;最佳反应温度为85~90℃;催化剂的最佳用量为n(γ丁内酯):n(钠)=1:1.1;反应过程的磷酸盐层需经甲苯提取;得到ABL成品收率为80.0%,ABL含量为99.2%。
参考文献
[1] 丁彩峰.乙酰乙酸甲酯的生产及其应用[J].精细与专用化学品,1999,04:9-11.
[2] 张莉.α-乙酰基-γ-丁内酯的合成及进展[J].湖北化工,1994,04
[3] 薛永强,张建平,崔子祥,等.一种a-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法[P].CN:102229586A,2011-05—13.
[4] 张生万,王伟,祁成福,等.一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方[P].CN:102030729 A,2010-11-04.
[5] 钱其群.种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法[P].CN:101230054 A .2008-02-04.
[6] 丁扣华.一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法[P].CN:101092407 A .2007-07-27.
[7] 濮存恬,吴怡祖,陈莉.α-乙酰基-γ-丁内酯合成工艺优化[J].江苏化工,1995,01.
[8] 姚俊生,丁 扬,石春明. 双乙烯酮法合成乙酰丁内酯的研究[J]. 精细与专用化学品,2012,02
[9] 吴怡祖, 万锡仁, 唐山. γ-丁内醋制备α-乙酰基-γ-丁内酯的探讨[J].南京化工学院学报,1992,07.
作者简介:董海长(1986.04~):男(汉族) 山东东明人 山东方明药业集团股份有限公司 生产技术主任 助理工程师 长期从事生产技术管理与药物中间体研发工作。
关键词:γ-丁内酯 乙酸乙酯 钠 磷酸
一、前言
二、实验部分
本实验根据公司生产实际,对合成工艺条件进行优化,使反应条件更适合生产,本实验所用原辅料均是公司生产所用原辅料。
在氮气保护下,向500ml干燥的四口烧瓶中投入甲苯60ml,金属钠17.5g,机械搅拌下升温至钠完全溶解,向瓶内滴加60gγ-丁内酯与96g乙酸乙酯的混合溶液,控温在85~90℃,滴加完毕,继续控温反应8h,后减压蒸馏出低沸点溶剂,将至室温,加入50%稀磷酸140g,搅拌30min,静置分层,分出下层磷酸盐层,收集上层有机层,有机层减压蒸馏溶剂得ABL粗品,粗品经过高真空减压精馏,得ABL成品71.3g,收率79.2%,含量99.2%。
三 、结果与讨论
由上表可知γ-丁内酯与乙酸乙酯的最佳反应温度为85~90℃,此温度下ABL粗品的质量与含量均最高。因为温度过低,金属钠催化反应慢,反应时间长,如反应温度在75~80℃是,反应时间需要18h;而反应温度过高,会使ABL的颜色变深,含量降低。
3.催化剂的选择与最佳用量对ABL收率的影响
催化γ-丁内酯与乙酸乙酯反应,吴怡祖、万锡仁、唐山等人选择醇钠如乙醇钠或甲醇钠催化反应[9],但是需要高的反应温度,或者需要加压反应,不利于工业化生产,而目前最适合工业生产的催化剂是金属钠。在γ-丁内酯与乙酸乙酯一致的条件下,钠的投料配比对ABL收率的影响如表三所示
4.产品的回收
经实验发现ABL与磷酸盐有一定的溶解性,因此磷酸盐中含有一定的产品,取反应过程磷酸盐100ml经由20ml甲苯提取,经GC检测ABL含量为2%,因此工业生产过程中,磷酸盐经甲苯提取对产品收率的提高、成本的降低具有重大的意义。
四、结论
γ-丁内酯与乙酸乙酯经金属钠催化反应,其最佳反应条件为:γ-丁内酯与乙酸乙酯最佳摩尔配比为n(γ丁内酯):n(AE)=1:1.5;最佳反应温度为85~90℃;催化剂的最佳用量为n(γ丁内酯):n(钠)=1:1.1;反应过程的磷酸盐层需经甲苯提取;得到ABL成品收率为80.0%,ABL含量为99.2%。
参考文献
[1] 丁彩峰.乙酰乙酸甲酯的生产及其应用[J].精细与专用化学品,1999,04:9-11.
[2] 张莉.α-乙酰基-γ-丁内酯的合成及进展[J].湖北化工,1994,04
[3] 薛永强,张建平,崔子祥,等.一种a-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法[P].CN:102229586A,2011-05—13.
[4] 张生万,王伟,祁成福,等.一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方[P].CN:102030729 A,2010-11-04.
[5] 钱其群.种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法[P].CN:101230054 A .2008-02-04.
[6] 丁扣华.一种α-乙酰基-γ-丁内酯的制备方法[P].CN:101092407 A .2007-07-27.
[7] 濮存恬,吴怡祖,陈莉.α-乙酰基-γ-丁内酯合成工艺优化[J].江苏化工,1995,01.
[8] 姚俊生,丁 扬,石春明. 双乙烯酮法合成乙酰丁内酯的研究[J]. 精细与专用化学品,2012,02
[9] 吴怡祖, 万锡仁, 唐山. γ-丁内醋制备α-乙酰基-γ-丁内酯的探讨[J].南京化工学院学报,1992,07.
作者简介:董海长(1986.04~):男(汉族) 山东东明人 山东方明药业集团股份有限公司 生产技术主任 助理工程师 长期从事生产技术管理与药物中间体研发工作。