[发明专利]用酯交换法合成氰乙酸叔丁酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过酯交换催化剂合成氰乙酸叔丁酯的方法，属于有机化学合成精制技术领域。 

背景技术

氰乙酸叔丁酯是生产医药、农药的重要中间体，常用于有机合成中。 

作为氰基乙酸叔丁酯的制造方法，已知有①氯醋酸叔丁酯与NaCN或KCN反应的方法[DE1951032；HelV.chim.Acta.，42，1214，1222(1959)；J.Am.Chem.Soc.，64，2274(1942)]②氰基乙酰氯与叔丁醇及N，N-二甲基苯胺反应的方法[J.Chem.Soc.，(1955)423，426；Org.Synth.，Coll.Vol.5，171；Organic Syntheses，Coll.Vol.5，p.171(1973)；Vol.41，p.5(1961).]及③氯乙腈与CO和叔丁醇反应的烷氧羰基化方法[DE2403483]等。但是上述方法存在原料不易得以及需要在CO存在下高压反应。 

也有文献报道，氰基醋酸和醇在酸催化剂存在下，进行脱水反应的方法，例如在Ann.Chim.，(Paris)，9(9)69(1918)；Tetrahedron，305(1967)等中有记载，但是该方法适用于碳数少的醇、特别使用伯醇时反应性优良，而使用高级醇及叔醇时有反应性低的缺点。另外，生成的氰基醋酸酯对于酸是不稳定的叔酯时，也不适合用这种方法。 

此外，作为将氰基醋酸酯和醇进行酯交换反应的方法，已知有将烷氧铁作为催化剂的方法。(Org.Synth.，65、230(1987)；HelV.Chim.Acta.，65、1197(1982)；HelV.Chim.Acta.，65、495(1982)；Synthesis(1982)，138]。但是这些文献中记载的醇，是使用甲醇、乙醇、异丙醇等伯或仲醇，而没有记载使用难以进行酯交换反应的叔丁醇类的叔醇的反应。CN1118162A报道了氰基醋酸酯和叔丁醇进行酯交换反应的方法，但是该方法中使用了结构复杂的锡化合物，这些锡化合物催化剂制备成本高、制备复杂且锡化合物需要在干燥、无水条件下进行反应，不利于工业化生产。因此，需要开发一类工艺条件温和，设备简单，原料充足及价格便宜，收率高，环保，易于工业化生产的氰乙酸叔丁酯制备方法。 

发明目的 

本发明的目的是针对现有技术状况，提出使用叔丁醇钠或叔丁醇钾为催化剂通过酯交换法制备氰乙酸叔丁酯的方法。 

技术方案 

氰乙酸叔丁酯采用酯交换方法进行合成，过程如下： 

a在反应容器中，加入氰乙酸酯，叔丁醇，催化剂叔丁醇钠或叔丁醇钾，其中叔丁醇与氰乙酸酯的摩尔比为0.5～4∶1；叔丁醇钠或叔丁醇钾的使用量为反应物总重量的0.1％～1％； 

b打开搅拌，开始加热，反应温度为80-200℃，，反应时间6-12小时； 

c减压回收未反应的叔丁醇(回收的叔丁醇套入下批反应中)； 

d料液用醋酸调节pH值至6-8； 

e对料液进行精馏，收集未反应的氰乙酸甲酯(氰乙酸甲酯套入下批反应中)及产品； 

所述酯化法合成氰乙酸叔丁酯的制备方法，所述步骤a中叔丁醇与氰乙酸甲酯的优选摩尔比为1.0-2.0∶1，更优选为1.3-1.7∶1；叔丁醇钠或叔丁醇钾的使用量优选为反应物总重量的0.3-0.7％，更优选为0.4-0.6％； 

所述步骤b优选反应温度在150～170℃，反应时间为6-8小时； 

所述步骤d中pH值调节优选为6.5-7.5。 

有益效果 

1.提出了一种在叔丁醇钠催化剂存在下，利用酯交换法制备氰乙酸叔丁酯的新方法。

2.通过一系列的对比验证试验，发现氰乙酸甲酯在叔丁醇钠或叔丁醇钾的催化下，转化效果最好。 

3.本制备方法产品产率高，杂质少，易处理，所得产品纯度高。 

4.该生产工艺条件温和，要求的设备简单，原料充足及价格便宜，环保，易于工业化生产，能够满足市场指标，具有很高的使用价值。 

附图说明

图1：本发明的反应流程图。 

最佳实施方式 

实施例1：