[发明专利]一种3,3-二甲氧基丙腈的合成方法

说明书

本发明公开了一种3,3‑二甲氧基丙腈的合成方法，涉及化学工艺领域。本发明以丙烯腈和亚硝酸甲酯为原料，将原料丙烯腈加热通入气化塔上部，将含有亚硝酸甲酯的循环气加热通入气化塔下部，循环气将丙烯腈气化，气化后的物料经进出料换热器换热，反应器中装有铂族金属的多相催化剂，丙烯腈和亚硝酸甲酯在反应条件下反应生成3,3‑二甲氧基丙腈，并再生出一氧化氮；反应后的物料经换热、冷却，气液分离后得到含3,3‑二甲氧基丙腈的液相产物，以及含有亚硝酸甲酯、丙烯腈、一氧化氮等的气相。本发明反应条件相对温和，反应温度和反应压力都不太高，避免产生安全问题等，反应原料易得，价格便宜，生产成本低；装置自控程度高，能稳定连续运行。

技术领域

本发明属于化学工艺领域，特别是属于医药化学当中的有机合成领域，更为具体的说是3,3-二甲氧基丙腈的合成方法。

背景技术

3,3-二甲氧基丙腈是重要的医药、农药和香料的合成中间体。3,3-二甲氧基丙腈与尿素在仲醇或叔醇的碱金属醇化物存在下简便的得到胞嘧啶、胞嘧啶衍生物。通过类似的反应，可以合成维生素B₁的前体。

近年来，抗艾滋病药物及抗乙肝药物拉米夫定，抗癌药物吉西他宾、依诺他宾以及5-氟胞嘧啶等药物的需求不断增加，作为其必要的中间体，胞嘧啶中间体的用量将随着相应药品生产能力的大幅提升而增加需求。

目前，3,3-二甲氧基丙腈常见的方法包括以下几种：(1)2-腈基乙烯醇钠和醇的加成反应；(2)溴代乙缩醛在季铵盐相转移催化剂的作用下和氰化钠或氰化钾的取代反应；(3)以丙烯腈、甲醇、氧气为原料，在超临界二氧化碳流体介质中，以PdCl₂等组分为催化剂进行合成；(4)3-烯基丁腈或(E)-1,4-二腈基-2-丁烯的臭氧化法；(5)(E)-β-腈基烯基苯砜和醇钠的反应。在上述各种方法中，有的原料不易合成或购买得到，有的原料是剧毒化合物，管控非常严格，有的反应流程较长，操作繁琐，且基本上都是间歇反应，产率低，副产多，环境污染较严重，无法连续工业化生产。

发明内容

本发明提供了一种3,3-二甲氧基丙腈的合成方法，解决了以上问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种3,3-二甲氧基丙腈的合成方法，包括如下步骤：

S01、将丙烯腈加热到60.0-120.0℃，送入气化塔上部的液体分布器；将含有惰性气体、亚硝酸甲酯、甲醇、一氧化氮等的循环气加热到60.0-120.0℃，送入气化塔底部的气体分布器；在气化塔内，液体分布器与气体分布器中间为填料段；循环气将丙烯腈气化后带出气化塔；

S02、气化后的反应原料继续加热/换热到70.0-150.0℃,进入反应器进行反应，其中向加热后的气体混合物中加入含卤素并可在反应条件下起活化作用的物质作为活化剂，其浓度为0-1000.0ppm,优选30.0-300.0ppm；

S03、在包括铂族金属的多相催化剂，优选为包括钯的由载体固定的催化剂，进入反应器的气体混合物在温度范围70.0-150.0℃,压力范围0.1-1.0MPa(G)的工况下进行反应；亚硝酸甲酯与丙烯腈反应得到3,3-二甲氧基丙腈，甲醇与丙烯腈反应得到3-甲氧基丙腈；

S04、反应后的反应气经分离方法可得到气体产物和液体产物；气体产物组分为惰性气体，一氧化氮、甲醇，以及未反应完的丙烯腈和亚硝酸甲酯等；液体产物组分为3,3-二甲氧基丙腈、3-甲氧基丙腈，甲醇、未反应完的丙烯腈等；

S05、气体产物送去亚硝酸甲酯再生工序将一氧化氮再生为亚硝酸甲酯，可循环使用。

进一步地，所述步骤S01中惰性气体可选用氮气、二氧化碳、氩气中的一种或多种，优选氮气或/和二氧化碳，尤其优选氮气。

进一步地，所述步骤S02中活化剂为氯化氢。