背景技術(shù)
丙酮酸乙酯是重要的有機合成中間體,在醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品、電子、香料等領(lǐng)域中被廣泛應用。作為醫(yī)藥中間體,可以用于合成心血管擴張劑等藥物;應用于美白和營養(yǎng)皮膚 的化妝品,能夠促進皮膚傷口愈合,預防和治療以開裂、剝落和鱗化為特征的皮膚疾??;用 作空氣清新劑中的高效活性成分,可以有效清除空氣中的氨及甲硫醇;丙酮酸乙酯具有新 鮮、甜潤的花果香氣,可用于蘋果、柑橘、白蘭地、巧克力等香精、香料的調(diào)配;同時丙酮酸乙酯也是合成樹脂和塑料的重要原料。
目前,工業(yè)中合成該產(chǎn)品的路線主要有兩條:其一是酒石酸脫水后酯化,該路線缺 點在于脫水是在較高溫度下進行,反應器內(nèi)反應物容易碳化結(jié)鍋,因而清洗工作麻煩,并且丙酮酸在高溫下會分解,反應收率較低;另一種路線是用乳酸乙酯為原料,高錳酸鉀氧化, 由于高錳酸鉀氧化性較強,選擇性關(guān),反應中副產(chǎn)物較多,產(chǎn)品不容易提純,因而收率也較低。
因而開發(fā)丙酮酸乙酯合成新工藝,制備高純度產(chǎn)物并且反應條件溫和,同時減少污染,是非常有必要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種反應條件溫和、反應迅速、工藝簡單、易操作、易分離,使用廉價易得的制備丙酮酸乙酯的方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
制備丙酮酸乙酯的方法:采用乳酸乙酯作原料,在氮氧化合物和堿的催化下,在 0-45°C下用鹵代有機氧化劑的丙酮溶液將乳酸乙酯氧化為丙酮酸乙酯;所述氮氧化合物的 用量為乳酸乙酯質(zhì)量的0. 1%-1.0% ;鹵代有機氧化劑的丙酮溶液的用量為乳酸乙酯當量 數(shù)的1. 0-1. 2倍;堿的用量是乳酸乙酯當量數(shù)的1-1. 2倍。
將所述乳酸乙酯在二氯甲烷或丙酮中溶解后進行氮氧化合物和堿的催化。將所述鹵代有機氧化劑的丙酮溶液滴加到反應體系中,滴加完畢后,反應進行1-2小時,反應過程中伴隨攪拌。反應結(jié)束后,將反應產(chǎn)物中加入HCl水溶液,用二氯甲烷萃取,干燥,除去溶 劑,使得到產(chǎn)物純化。
所述鹵代有機氧化劑為三氯異氰脲酸、1,3 二氯-5,5-二甲基海因、1,3-二溴5, 5-二甲基海因或1-溴3-氯5,5-二甲基海因。所述氮氧化合物為2,2,6,6-四甲基哌啶氧 化物、4-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物或N-羥基鄰苯二甲酰亞胺。所述堿為碳酸 鈉、碳酸氫鈉、吡啶、甲基吡啶或三乙胺。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點:本發(fā)明制備丙酮酸乙酯的方法中反應條件溫和、反應迅速、 工藝簡單、易操作、易分離,反應過程綠色、環(huán)保。反應使用的氧化劑為工業(yè)用氯化劑、溴化劑,廉價易得。
制備方法
以下實施例是對本發(fā)明的進一步說明,但本發(fā)明不限于此。
將乳酸乙酯溶解在二氯甲烷或丙酮中,加入催化量的氮氧化合物和化學計量的 堿,在0-45°C下,滴加鹵代有機氧化劑的丙酮溶液并攪拌;滴加完畢后再反應1小時,停止 反應。加入飽和HCl水溶液,用二氯甲烷萃取,干燥,除去溶劑,得到產(chǎn)物。
在2000ml的三口燒瓶中,加入乳酸乙酯118g(1.0mol)和800ml丙酮和60g碳酸 鈉,并加入0.1g 2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO),在25 °C下,滴加含85g三氯異氰脲 酸(TCCA)的丙酮溶液并攪拌;滴加完畢后再反應1小時,停止反應。加入200ml PH值為5 的HCl水溶液,用1000ml 二氯甲烷萃取三次,干燥,除去溶劑,得到產(chǎn)物110g,產(chǎn)率95%。