[发明专利]高纯度固体氰基乙酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，涉及一种高纯度氰基乙酸的制备方法。

背景技术

氰基乙酸是生产医药、染料、农药的重要中间体，用于生产α-氰基丙烯酸甲酯和正丁酯，维生素B6，咖啡因等，还用于杀菌剂霜脲氰的生产。

传统的生产工艺是以氯乙酸、碳酸钠、氰化钠为原料.经中和、氰化、酸化、减压脱水而得。但是通过该方法得到的氰基乙酸产品的含量只有90％左右，其中水分含量和盐含量均较高，使它的应用受到了限制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高纯度固体氰基乙酸的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种高纯度固体氰基乙酸的制备方法，由如下步骤组成：

(1)氯乙酸加氢氧化钠中和、氰化，得到氰乙酸钠水溶液，再加入盐酸中和，得到氰基乙酸和氯化钠的混合溶液；

(2)在20～90℃，用酯类溶剂对步骤(1)制备的混合溶液进行萃取，所述步骤(1)制备的混合溶液与酯类溶剂的体积比为1∶1～5，萃取次数为4～10次，每次萃取时间为5～15min；

(3)将萃取液减压蒸发浓缩，得到高纯度固体氰基乙酸。

所述氰基乙酸和氯化钠的混合溶液/酯类溶剂体积比为1∶3～4。

所述每次萃取时间为10min。

所述萃取的温度为40～50℃。

所述酯类溶剂为甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、丙酸甲酯或丙酸乙酯。优选的是乙酸乙酯。

本发明利用单一的酯类萃取溶剂从含无机盐的氰基乙酸的水溶液中获得高纯度固体氰基乙酸，其工艺简单、投资少；采用的萃取剂性质稳定、价廉易得，且萃取剂易于回收和再利用，有利于降低成本；更重要的是采用本工艺，可以得到高纯度的固体氰基乙酸产品，能够满足现有工业上精制氰基乙酸的要求。整条工艺保证了萃取提纯的高效率、高质量、安全、环保，有很高的理论和使用价值。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

(1)氰基乙酸水溶液的制备：

氯乙酸加氢氧化钠中和、加氰化钠氰化，得到氰乙酸钠水溶液，再加入盐酸中和，得到氰基乙酸和氯化钠的混合溶液：

ClCH₂COOH  +NaOH→ClCH₂COONa  +H₂O

ClCH₂COONa  +NaCN→CNCH₂COONa  +NaCl

CNCH₂COONa  +HCl→CNCH₂COOH  +NaCl

(2)在50℃，用甲酸乙酯对步骤(1)制备的混合溶液进行萃取，所述步骤(1)制备的混合溶液与甲酸乙酯的体积比为1∶3，萃取次数为5次，每次萃取时间为10min；

(3)将萃取液减压蒸发浓缩，得到含量98％以上的固体氰基乙酸，同时回收萃取剂甲酸乙酯；

(4)回收盐

萃取剩余水相中的无机盐经蒸发浓缩、过滤干燥可得到副产品氯化钠，可作为工业用原料(工艺流程见图1)。

实施例2

(1)将氢氧化钠水溶液加入氯乙酸中，在45℃以下中和至中性，得到氯乙酸钠溶液；将中和液加到质量百分浓度为30％的氰化钠水溶液中，反应温度控制在105-115℃，保温30分钟，得到氰乙酸钠水溶液；在降温至50℃以下，加入盐酸中和得到氰基乙酸和氯化钠的混合溶液，测定氰基乙酸含量；(这个步骤是传统工艺，也可以选用其他条件下获得氰基乙酸和氯化钠的混合溶液)

(2)以氰基乙酸和氯化钠的混合溶液为水相(W)，乙酸乙酯(O)为油相，采用间歇搅拌萃取，在一个配有搅拌器，温度计和冷凝器的三口瓶中，加入25mL水相和25mL乙酸乙酯，控制萃取温度为20℃，搅拌，使萃取剂乙酸乙酯与氰基乙酸和氯化钠的水溶液接触，萃取时间为10分钟；

(3)分相后，将有机相进行减压蒸馏，得到固体氰基乙酸，一次萃取氰基乙酸的收率为5％。

实施例3

(1)同实施例2；

(2)相比O/W＝3，酯类溶剂为甲酸丙酯，采用间歇搅拌萃取，萃取温度50℃，萃取时间为10分钟；

(3)分相后，将有机相进行减压蒸馏，得到固体氰基乙酸，一次萃取氰基乙酸的收率为20％。

实施例4

(1)同实施例2；