[发明专利]一种2-羟基羧酸酯的合成方法

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，具体提供一种2‑羟基羧酸酯的生产方法，包括如下步骤：(1)氰化氢与醛或酮在催化剂作用下生成2‑羟基腈；(2)向步骤(1)所得2‑羟基腈中加入醇和酸，酯化反应生成2‑羟基羧酸酯，并副产铵盐；(3)将步骤(2)所得反应液中加入碱中和过量的酸，过滤除去副产铵盐，回收过量的醇，精馏得到2‑羟基羧酸酯产品。本发明使用廉价易得的醛(酮)、氰化氢、醇、酸为原料直接合成2‑羟基羧酸酯，操作过程简单、能耗低，可大幅度减少废水的产生；且目标产物收率高、品质好，大幅降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，特别是涉及一种2-羟基羧酸酯的合成方法。

背景技术

2-羟基羧酸酯是分子内同时含有羟基和酯基的双官能团化合物，羟基可以转化成氨基、卤代物，分子内脱水可生成丙烯酸酯类化合物，酯基可衍生为羧酸、酰氯、酰胺，还可还原为邻二醇。因此，2-羟基羧酸酯在医药农药及精细化学品中有着广泛的应用。如：1，2-戊二醇不但可用于作为合成杀菌剂丙环唑的中间体和化妆品配方，还是生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品的重要原料，其主要生产方法就是用2-羟基戊酸甲酯加氢还原而得，1,2-戊二醇的合成的化学反应式如下所示：

还可催化氨化得到2-氨基酰胺，如2-羟基丙酸甲酯催化氨化可直接得到2-氨基丙酰胺(Angew.Chem.Int.Ed.,2011,50,11197-11201)，其合成反应式如下：

2-羟基羧酸酯得合成方法比较多，常见的有以下几种：

一、2-羟基酸酯化法

如2-羟基乙酸酯、2-羟基丙酸酯等，一般都是由相应得酸与醇在催化剂存在下直接酯化得到，或者由羟基乙酸盐、羟基丙酸盐与氯化物合成，此法原料易得，易工业化。反应式如下：

但是由于2位羟基活性高，在催化剂存在下，常发生分子间聚合、分子间(内)脱水等副反应，造成收率低、杂质多、纯度低等问题。

二、2-羟基腈水解酯化法

以2-羟基腈为原料，在酸性条件下水解成羟基酸，再与醇在催化剂作用下酯化得到2-羟基酸酯，其反应式如下所示。此法同样存在操作复杂、杂质多、收率低等问题。

三、Pinner法

2-羟基腈与氯化氢、等摩尔的醇首先生成Pinner盐，再与过量的醇进行醇解生成原酯，再水解得到2-羟基酸酯，其反应式如下所示。此法放热量大，需要低温反应，并需要大量的非极性溶剂。

四、2-羟基腈直接酯化法

为克服上述方法的缺点，公开号为CN106365957A的中国发明专利报道了一种以2-羟基戊腈直接合成2-羟基戊酸甲酯酯的方法：将2-羟基腈、醇和无机酸(盐酸、磷酸、硫酸等)加热反应，反应结束后分去产物中的水相，精馏得到2-羟基戊酸甲酯产品。此法操作简单，能耗低，但因为反应体系中采用了大量的含水无机酸而导致反应产物水分含量高，需要通过分离水相的方式得到2-羟基戊酸甲酯，但在这过程中2-羟基戊酸甲酯容易分解为2-羟基戊酸，进而造成产品收率降低，还会产生大量的废水(以2-羟基戊腈计：盐酸法收率为64.77％；硫酸法收率为65.34％；磷酸法收率为65.75％)。

综上所述，上述用于合成2-羟基羧酸酯的方法均存在生产工艺繁琐、杂质多、产品收率低、废水多、能耗高及成本高等缺陷，因此，亟需提出了一种更为经济、有效的2-羟基羧酸酯的生产方法。

发明内容