[发明专利]一种二甲基二碳酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种以季铵盐为催化剂、收率高的二甲基二碳酸盐的制备方法。

背景技术

二甲基二碳酸盐（又名：维果灵），具有式（Ⅰ）的化学结构，是对饮料进行杀菌的一种食品添加剂。

（Ⅰ）

美国有机化学杂志J. Org. Chem., 2000, 65 (24), 8224-8228 · DOI: 10.1021/jo000820u中公开了一种制备二甲基二碳酸盐的合成方法，由三光气与甲醇试剂反应形成光气，光气再与甲醇进行取代，缩合，得到二甲基二碳酸盐。该方法使用毒性极大的三光气，并且其反应过程产生大量的盐酸气体，该方法操作繁杂，污染大，反应周期长，成本高，采用的原料毒性极大无法实现工业化生产。

美国专利US7420076中公开了由三月桂胺、氯甲酸甲酯混合在甲苯和水的混合液中，在滴加入液碱进行反应得到二甲基二碳酸盐的方法。该类方法反应时间长，收率低，得到的产品纯度不高，不适于实际生产。

法国专利Description of FR 1483560  (A)中公开了由三光气、三乙胺和碳酸钾反应制得二甲基二碳酸盐的方法，

但该合成过程中需要过滤，有一定的危险性，且反应时间长，收率较低，所得的产品纯度也不高，不适合实际生产。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种操作简便、成本低、收率高的制备二甲基二碳酸盐的方法。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于在不溶于水的有机溶剂中，以季铵盐为催化剂，以氯甲酸甲酯和碱溶液为原料，在0℃-25℃下反应0.5-3小时，反应结束后，分层，有机层经处理后，减压蒸馏收集200Pa，30℃-35℃的馏分，得到产品二甲基二碳酸盐。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于具体操作步骤如下：

1）搅拌下，将季铵盐加入到氯甲酸甲酯和不溶于水的有机溶剂混合溶液中，温度控制在0℃～25℃下，0.5-3小时内滴加碱溶液反应，滴加完毕后，即反应结束，静置分层，弃去水层，有机层备用，所述的氯甲酸甲酯与碱溶液中碱的投料摩尔比为1.05-1.1：1；

2）在步骤1）得到的有机层中加入酸或酸性氧化物，室温下搅拌1-1.5小时，分层除去季铵盐，有机层加入干燥剂干燥除水，过滤；

3）将步骤2）得到的有机层通过蒸馏除去有机溶剂，继续减压蒸馏，收集200Pa，30℃-35℃的馏分，得到产品二甲基二碳酸盐。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于所述的季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵、三-（十二烷基）甲基氯化胺、三-（十四烷基）甲基氯化胺或四-（八烷基）氯化胺中的任意一种，季铵盐与氯甲酸甲酯的投料摩尔比为1：10-100。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于所述的碱溶液为质量百分含量为1-30%的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化钙溶液。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于所述的不溶于水的有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、苯或甲苯，其投料量与氯甲酸甲酯的体积比为1-5：1。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于所述的温度为5℃-15℃。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于步骤2）中所述的酸或酸性氧化物为盐酸、硝酸、硫酸、磷酸或三氧化硫中的一种，投料量与氯甲酸甲酯的质量比为2-4：1。

所述的一种二甲基二碳酸盐的制备方法，其特征在于步骤2）中所述的干燥剂为无水氯化钙或无水硫酸镁，投料量为产品二甲基二碳酸盐质量的1-5%。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）以季铵盐为催化剂，促进反应的完全，而且反应结束后容易除去，不会留在产品里，影响产品的纯度，避免了现有技术中使用的叔胺，因为叔胺能促进反应，条件控制不好，也能抑制反应的进行，而且不易完全除去，留在产品里，易使产品分解、变质的缺点；

2）本发明反应时间短，反应条件温和，室温即可，不但操作简单、而且安全性能高，成本低；

3）通过本发明的方法，通过减压蒸馏，200Pa，30℃-35℃的馏分，得到二甲基二碳酸盐产品，反应收率高达81%以上，纯度高，GC≥99.8%，凝固点17℃，符合食品添加剂要求；

4）本发明工艺简单，反应条件温和，时间短，成本低，收率高，适于工业化生产。

具体实施方式

以下结合说明书附图及实施例对本发明作进一步的说明：