[发明专利]一种合成2-甲酰胺环己酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成2-甲酰胺环己酮的方法，属于药物化学和有机合成技术领域。

背景技术

2-甲酰胺环己酮是降血糖药物格列齐特和除草剂的重要原料，现有合成方法如下：方法一[Journal f prakt.Chemie,Band318,Heft5,1976,S,773～778]以环己酮、尿素为原料，对甲苯磺酸做催化剂，甲苯带水合成螺环（收率91.0%）。由于催化剂对甲苯磺酸为氧化性有机酸，反应过程中，尤其是高温反应，氧化部分环己酮生成棕红色糖浆状杂质，使生成的中间体螺环颜色较深，必须冷却降温后经水和有机溶剂纯化后才能进行水解。但采用分步操作既增加设备基础投入又增加了能源消耗。分出纯化后中间体螺环用稀硫酸水解得产品2-甲酰胺环己酮（收率80.0%）。化学反应方程式如下：

该法分步收率虽然较高，但由于环己酮在水中溶解度较大（3～5%），使分步操作既产生大量废水又降低了环己酮的利用率（环己酮总利用率≤60%）。专利（一种格列齐特中间体环己酮-2-甲酰胺的制备方法，申请号：201110423685.7）仅对上述方法的水解工艺进行改进，仍然存在分步操作的方法弊端。

美国专利[United States Patent,Appl.No.:777,322]和[李国防,应用化工[J],2010,39(5),641-644]均提倡一锅法连续操作降低能耗，但该方法采用大剂量（尿素碳酸铵质量投料比2：1）碳酸铵作为尿素高温聚合抑制剂，增加了水解硫酸的用量，而且该方法也没有提及废水中环己酮的回收技术。因此，该工艺仍存在环己酮利用率不高和污染环境的缺陷。

发明内容

为解决上述现有2-甲酰胺环己酮合成工艺的方法弊端，本发明采用新型催化剂，一锅法连续操作合成2-甲酰胺环己酮，结合从废水中提取环己酮的简便有效方法，提供一种高收率低能耗低排放合成2-甲酰胺环己酮的新工艺，本发明工艺适合工业化应用。

本发明是以如下技术方案实现的：一种合成2-甲酰胺环己酮的方法，以环己酮、尿素、芳烃为原料，其特征在于以非氧化性质子酸或其盐为催化剂，一锅法制备2-甲酰胺环己酮；

所述催化剂为草酸、磷酸、聚磷酸、焦磷酸的任一种；

进一步地，所述催化剂为磷酸、聚磷酸或草酸；

所述催化剂为草酸、磷酸、聚磷酸或焦磷酸的任一铵盐、钠盐或钾盐；

进一步地，所述催化剂为草酸、磷酸、聚磷酸或焦磷酸的任一铵盐；

所述催化剂的用量为环己酮质量的0.001～0.005倍；

所述芳烃为苯、甲苯或二甲苯，其用量为环己酮质量的0.1～1倍。

一种合成2-甲酰胺环己酮的方法，将质量比为1：0.1～1：0.3～0.6：0.001～0.005环己酮、尿素、芳烃和催化剂加入反应釜，在100～150℃反应至无水生成，然后直接加入2.5～3.5倍环己酮质量的1M稀硫酸，水解螺环得到湿产品2-甲酰胺环己酮，将其在70～100℃下干燥制得纯品，完成一锅法生产；

上述反应过程的生成水、螺环水解过程的蒸出水、分出湿产品2-甲酰胺环己酮后的水相母液分别收集，均用于配制本方法水解用的1M稀硫酸，进行循环利用，既提高了环己酮利用率又实现了污水零排放；

上述反应的最佳反应温度为120～140℃，最佳反应时间为2～5小时。

本发明的有益效果是：通过采用新型催化剂缩合工艺，降低了缩合反应中环己酮的氧化，将原工艺的分步操作形成一锅法连续反应，总反应时间缩短，能耗大幅下降；另外，本发明合成螺环不需冷却分离省去大量洗涤水，且将已被环己酮饱和的缩合生成水、螺环水解蒸出水和析出产品后的水相母液用于配制水解用稀酸循环利用，既提高了环己酮的利用率又实现了污水零排放。因此，发明工艺低能耗、低排放、环境友好，工业化应用推广前景良好。

附图及其说明：

图1为本发明工艺制得的2-甲酰胺环己酮的红外谱图；

图2为本发明工艺制得的2-甲酰胺环己酮的MS谱图与2-甲酰胺环己酮标准MS谱图（SATURN气质联用仪自带数据库谱图）对比图。