[发明专利]一锅法合成苯乙酮酸甲酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过苯甲酰腈，在硫酸、醇和催化剂的作用下，一锅法合成苯乙酮酸酯的过程，属于有机合成领域。通过本发明能简化工艺流程，降低生产能耗，提高收率。

背景技术

苯乙酮酸甲酯是农药除草剂苯嗪草酮的中间体。近年来苯嗪草酮在甜菜地除草中由于其高效低度的优点使用量逐渐增大，逐渐发展成大吨位的除草剂。苯乙酮酸甲酯作为其主要的中间体，其价格昂贵，有效控制苯乙酮酸甲酯的成本在降低苯嗪草酮生产成本方面有重要的作用。另外苯乙酮酸甲酯也可作为光引发剂，用量也在不断上升。因此有必要对其合成方法进行深入研究。

传统的生产工艺主要有：

路线一、苯乙酮氯化-水解-酯化-氧化制苯乙酮酸甲酯。此路线使用氯气，需控制压力，操作难度大，工艺路线长，且高锰酸钾的使用会造成环境的污染。

路线二、将苯乙烯使用高锰酸钾氧化为苯甲酰甲酸，然后再酯化。此路线同样使用到高锰酸钾。

路线三、氰化钠、苯甲酰氯-生成苯甲酰氰；苯甲酰氰水解、酯化得苯乙酮酸甲酯。此路线操作简单好控制。但在此反应过程中，都是将水解何酯化分部进行的，使得工艺流程较长，增加了设备投入成本以及操作成本。

发明目的

本发明主要是采用第二种工艺路线，对其进行优化，提高效率、降低原材料的消耗。

反应方程式：

技术方案

苯甲酰氯和氰化钠反应生成苯甲酰腈。本发明主要是将苯甲酰腈、醇、催化剂、水混合后滴加浓硫酸，采用一锅法合成苯乙酮酸甲酯。然后进行后处理进行分盐、中和酸性酯，得到粗品。

1.一种一锅法制备苯乙酮酸甲酯的方法，其特征在于将苯甲酰腈、甲醇、催化剂、水按一定比例混合后，升温到40～60℃，然后滴加浓硫酸，滴完浓硫酸后升温到60～90℃保温2～5h，然后进行分液降温，分出有机相用饱和碳酸钠溶液将酸性酯中和到pH＝7～8，真空蒸馏有机相，得到苯乙酮酸甲酯。

2.根据1所述的方法，其特征在于苯甲酰腈与甲醇的摩尔比例为1∶1.5～3，优选比例在1.5～2之间。

3.根据1所述的方法，其特征在于苯甲酰腈与水的摩尔比例为1∶1～3，优选比例在1～2之间。

4.根据1所述的方法，其特征在于苯甲酰腈与催化剂的摩尔比例为1∶0.1～0.4，优选比例在0.2～0.3之间。催化剂选择含卤素的盐类，优选氯化钠、溴化钠。

5.根据1所述的方法，其特征在于苯甲酰腈与硫酸的摩尔比例为1∶1～3，优选比例在1.5～2.5之间。

6.根据1所述的方法，其特征在于苯甲酰腈与硫酸的摩尔比例为1∶1.5～3.5，优选比例在2～2.5之间。

7.根据1所述的方法，其特征在于滴加浓硫酸的温度在40～60℃之间，优选温度45～55之间。

8.根据1所述的方法，其特征在于在硫酸滴加完毕，保温温度在60～90℃之间，优选温度在75～85℃之间。

有益效果

本发明与现有文献报道相比具有以下有益效果：

1.根据本发明的工艺所采用的一锅法合成苯乙酮酸甲酯，大大减少了工艺流程，缩短了反应时间。

2.根据本发明能明显降低原材料的使用量，提高了收率。

3.根据本发明的工艺，使生产废水量大为减少同时废水可副产硫酸铵，是绿色环保工艺，整条工艺下来非常有利于工业化的实施。

实施方式

实施例1：

将苯甲酰腈66.5g(0.5mol)、氯化钠8.78g(0.15mol)、水11.7g(0.65mol)、甲醇32g(1mol)加入到四口瓶中，升温到45℃，开始滴加浓硫酸73.5g(0.75mol)，滴加完毕后缓慢升温到80℃保温2h。然后进行后处理得苯乙酮酸甲酯。含量95.3％，转化率：92.1％

实施例2：

根据实例1的操作方式，将苯甲酰腈66.5g(0.5mol)、氯化钠5.85g(0.1mol)、水11.7g(0.65mol)、甲醇32g(1mol)加入到四口瓶中，升温到45℃，开始滴加浓硫酸73.5g(0.75mol)，滴加完毕后缓慢升温到80℃保温2h。然后进行后处理得苯乙酮酸甲酯。含量93.1％，转化率：89.1％。

实施例3：