背景技術(shù)
乙酰氧肟酸(Acetohydroxamicacid)，又稱醋羥胺酸，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、冶金等方面。在飼料行業(yè)作為瘤胃微生物脲酶抑制劑，用于反芻動(dòng)物飼料添加劑；在醫(yī)藥上為脲酶競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，商品名稱為菌石通；在冶金行業(yè)作為螯合劑、萃取劑，用于金屬離子的提取和鑒定等。
目前，乙酰氧肟酸的合成方法多為化學(xué)合成，蘇蘭輝、江向陽(yáng)在“乙酰氧肟酸合成工藝研究探討”(中國(guó)飼料)中采用乙酸乙酯和鹽酸羥胺在以甲醇為溶劑的體系中反應(yīng)制備乙酰氧肟酸，利用鹽酸羥胺在堿性條件下分解出游離羥胺的特點(diǎn)，將鹽酸羥胺和乙酸乙酯在堿性溶劑體系中合成乙酰氧肟酸，所得收率為80％左右。其主要反應(yīng)過(guò)程如下：
CH3COOC2H5+NH2OH→CH3CONHOH+C2H5OH
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?01010514343.1，申請(qǐng)日：2010年10月21日，發(fā)明名稱為“乙酰氧肟酸制備工藝”采用了新的合成方法，首先將鹽酸羥胺溶于水，然后加入液堿中和鹽酸，羥胺中的鹽酸使羥胺游離出來(lái)，接著加入乙酰胺和催化劑4-二甲胺吡啶，即可發(fā)生合成反應(yīng)，得到乙酰氧肟酸水溶液，將該水溶液經(jīng)濃縮真空至干，可得到質(zhì)量百分含量80％以上的乙酰氧肟酸晶體。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?2114593.8，申請(qǐng)日：2002年5月24日，發(fā)明名稱為“乙酰氧肟酸的制備工藝”將鹽酸羥胺與乙酸甲酯混合置于燒瓶中，然后加入固體堿為催化劑以中和鹽酸羥胺所帶入的鹽酸，再向燒瓶中加入與乙酸甲酯相同體積的醇作為溶劑，可發(fā)生合成反應(yīng)得到乙酰氧肟酸，并可達(dá)到80％的純度，也可以復(fù)配為5％適合飼料使用的產(chǎn)品。
以上生產(chǎn)工藝中對(duì)于原料的采集、生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)溫度的控制，均已達(dá)到控制成本和安全性要求，但是收率和純度問(wèn)題仍然沒(méi)有顯著提高，并沒(méi)有對(duì)收率和純度等核心問(wèn)題的解決提出有效的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種乙酰氧肟酸的合成方法。
所述乙酰氧肟酸的合成方法，以硫酸羥胺和乙酸乙酯為原料，以乙醇鈉和乙醇的混合物溶液為催化劑，合成乙酰氧肟酸；
具體地說(shuō)，所述乙酰氧肟酸的合成方法包括，
在反應(yīng)器中加入硫酸羥胺，室溫滴加催化劑，攪拌，滴加完畢，得有沉淀的混合溶液，繼續(xù)滴加乙酸乙酯，完畢，反應(yīng)若干小時(shí)，反應(yīng)溫度保持20℃～35℃，反應(yīng)完畢，在繼續(xù)攪拌下，慢慢加入濃硫酸調(diào)節(jié)至終點(diǎn)pH＝6，抽濾、濃縮，得濃縮粘稠液，用混合溶劑結(jié)晶，烘干得到乙酰氧肟酸成品，如需純度較高的產(chǎn)品，則可繼續(xù)重結(jié)晶；
制備乙酰氧肟酸，首先經(jīng)中和反應(yīng)制備出游離的羥胺，再將游離的羥胺與乙酸乙酯進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，由于此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以向反應(yīng)溶液中加入堿生成乙酰氧肟酸的鈉鹽，以促使反應(yīng)正向進(jìn)行，最后加入鹽酸進(jìn)行酸化，得到乙酰氧肟酸。
主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下：
羥胺的游離：(NH2OH)2·H2SO4+2CH3CH2ONa→2NH2OH+Na2SO4
酰胺化反應(yīng)：
成鹽反應(yīng)：CH3CONHOH+CH3CH2ONa→CH3CONHONa+CH3CH2OH
酸化反應(yīng)：CH3CONHONa+H2SO4→CH3CONHOH+Na2SO4
所述催化劑為乙醇鈉的乙醇溶液；
所述催化劑乙醇鈉的乙醇溶液中乙醇為無(wú)水乙醇；
所述催化劑乙醇鈉的乙醇溶液中乙醇鈉質(zhì)量百分含量為5％～50％，優(yōu)選催化劑乙醇鈉的乙醇溶液中乙醇鈉質(zhì)量百分含量為10％～40％；
所述催化劑乙醇鈉的乙醇溶液來(lái)源為市售產(chǎn)品或使用常規(guī)方法自制；
所述催化劑乙醇鈉的乙醇的溶液滴加時(shí)間為10min～2h；
所述催化劑乙醇鈉的乙醇溶液中乙醇鈉與硫酸羥胺的摩爾比為1.5～10:1，優(yōu)選催化劑中乙醇鈉與硫酸羥胺的摩爾比為2～6:1，更優(yōu)選催化劑中乙醇鈉與硫酸羥胺的摩爾比為4.5:1；
所述乙酸乙酯與硫酸羥胺的摩爾比1.0～3.0:1，優(yōu)選乙酸乙酯與硫酸羥胺的摩爾比為1.1～2.5:1，更優(yōu)選乙酸乙酯與硫酸羥胺的摩爾比為2.2:1；
所述乙酸乙酯滴加時(shí)間為0.5-2h；
所述用于結(jié)晶的混合溶劑為氯仿和無(wú)水乙醇；
所述用于結(jié)晶的混溶劑中氯仿和無(wú)水乙醇體積比為1:1～10:1，優(yōu)選用于結(jié)晶的混合溶劑中氯仿和無(wú)水乙醇體積比為5:1～8:1；
所述用于結(jié)晶的混合溶劑與濃縮液的體積比4～20:1。
合成方法
以乙醇鈉與乙醇的混合物溶液為催化劑，以硫酸羥胺和乙酸乙酯為原料合成乙酰氧肟酸。
在反應(yīng)器中加入硫酸羥胺16.4g(0.1mol)，室溫滴加20％乙醇鈉的乙醇溶液153.0g，其中乙醇鈉與硫酸羥胺摩爾比為4.5:1，攪拌，約1h滴加完畢，得有沉淀的混合溶液，繼續(xù)滴加20.3g(0.23mol)乙酸乙酯，約1h完畢，反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)溫度保持25℃～30℃，反應(yīng)完畢，在繼續(xù)攪拌下，慢慢加入濃硫酸調(diào)節(jié)至終點(diǎn)pH＝6，抽濾、濃縮，得濃縮液約10ml左右，用氯仿與乙醇混合溶劑100ml，體積比8:1結(jié)晶，得針狀晶體乙酰氧肟酸14.8g，收率98.6％，繼續(xù)使用氯仿與乙醇體積比5:1重結(jié)晶兩次，收率84.2％，純度99.0％。