簡介

氰乙酸叔丁酯外觀為無色透明液體，是一種重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥及膠黏劑合成的關(guān)鍵中間體。但關(guān)于氰乙酸叔丁酯的合成工藝至今在國內(nèi)文獻(xiàn)資料中很少見相關(guān)的公開報(bào)道。氰乙酸叔丁酯的合成主要有兩種方法：①直接酯化法，由氰乙酸和叔丁醇在固體酸催化下酯化，但該方法步驟較多，操作復(fù)雜，且產(chǎn)率較低；②酯交換法，包括醇解法、酸解法和互換法。

無論采用哪種合成方法，由于叔丁醇的位阻效應(yīng)，使得產(chǎn)物合成過程中需要較高的熱量和較長的時(shí)間。但反應(yīng)時(shí)間越長，反應(yīng)的體系顏色加深，即副產(chǎn)物增加。同時(shí)由于氰乙酸叔丁酯本身的物性，使其在堿性高溫的條件下聚合的程度隨時(shí)間延長而增大。如何有效地提高反應(yīng)產(chǎn)物的收率，減少副產(chǎn)物，還有待于進(jìn)一步研究探索[1]。

圖1氰乙酸叔丁酯

合成

圖2 氰乙酸叔丁酯的合成路線

首先將170g固體氰乙酸，296.5g叔丁醇加入裝有酸的反應(yīng)釜中，然后加裝上回流分水器和冷凝器，升溫至回流狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，中控生成氰乙酸叔丁酯的情況。當(dāng)氰乙酸叔丁酯含量不再增長后，結(jié)束反應(yīng)。將反應(yīng)液分相除去催化劑，粗酯用碳酸氫鈉或碳酸鈉進(jìn)行中和，分相后，將粗酯進(jìn)行精餾，采集122-123℃餾分，即為氰乙酸叔丁酯產(chǎn)品。收率在20%左右。合成路線如圖2所示[2]。

圖3 氰乙酸叔丁酯的合成路線

首先稱取氰乙酸甲酯200g（2mol）、叔丁醇224g（3mol）和催化劑1.0g，然后加入到裝有機(jī)械攪拌、分離塔、分水器和冷凝器的三頸瓶中，攪拌均勻。升溫至150℃回流，采集輕組分甲醇（64℃）。當(dāng)塔頂溫度上升后，停止繼續(xù)反應(yīng)。用醋酸或碳酸鈉中和料液，用無水硫酸鈉干燥，干燥后的料液進(jìn)行常壓蒸餾，緩慢蒸餾出100℃以下的前餾分。然后減壓精餾，收集122-123℃的餾分，即為氰乙酸叔丁酯產(chǎn)品。產(chǎn)品收率90%，氣相色譜純度可以達(dá)到99%。合成路線如圖3所示。

參考文獻(xiàn)

[1]張艷章,韓永曉,袁志文,王丹.氰乙酸叔丁酯的合成方法綜述[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2019,27(05):43-45.DOI:10.19482/j.cn11-3237.2019.05.10.

[2]李娟,李成果,董津,王振宇.氰乙酸叔丁酯的合成研究[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2014,22(04):44-46.DOI:10.19482/j.cn11-3237.2014.04.019.