一種酯化方法及其應用與流程

2023-07-28 21:26:21 2

本發明涉及一種酯化反應的製備方法，具體涉及一種酯化方法及其應用。

背景技術：

巰基丙酸甲酯(cas：2935-90-2)是一種無色或極淡的黃色透明液體，可溶於多種有機溶劑，不溶於水，是一種用作有機合成中間體，可用作醫藥中間體。

現有技術中，主要有兩種方法製備巰基丙酸甲酯：一種是將三甲基氯矽烷在-10℃左右的條件下滴加到3-巰基丙酸的甲醇溶液裡，反應混合物在0℃攪拌1h，然後在室溫攪拌1h，再用碳酸氫鈉水溶液調節ph值至8，再用二氯甲烷萃取，有機相再用碳酸氫鈉洗滌，再用硫酸鎂乾燥、過濾、濾液減壓蒸餾，最終得到產品，但這種方法溫度要求高，整個反應需在攪拌狀態下進行，能耗高且不利於工業化大規模生產；另一種方法是由巰基丙酸與甲醇在攪拌條件下完成的，一般要求攪拌反應時間為3小時，攪拌反應完成後，酯化液需要進行靜止分層，使油相的巰基丙酸甲酯和水相分離，為了保證油相和水相的完全分離，必須保證有足夠的靜止分離時間，所以此方法的缺點是整個酯化反應過程時間較長。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種反應時間短、反應效率高、不需持續強制攪拌的酯化方法及其應用。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

本發明提供的酯化方法包括步驟：將巰基丙酸、催化劑與甲醇攪拌混勻後，停止攪拌然後靜置反應。

也就是說整個酯化過程中並除去開始時需要對反應物攪拌外，後續整個反應是在溶液靜置狀態下完成，無需外界進行強制攪拌，但最終的酯化率與強制攪拌相當。

進一步優選的，上述酯化方法中所述催化劑為鹽酸。實際上催化劑可以為氧化鋅、氯化亞錫、二丁基二月桂酸錫等常用的酯化反應催化劑，此處優選鹽酸是因為一則使得兩相反應體系易於分開，二則是因為鹽酸的來源廣泛成本低。

進一步的，上述酯化方法中所述鹽酸的質量分數為25-35％。

進一步優選的，上述酯化方法中所述鹽酸的質量分數為31％。

進一步的，上述酯化方法中所述靜置反應的時間為120-180min。

進一步的，上述酯化方法中所述靜置反應的溫度為54-56℃。

進一步優選的，上述酯化方法中所述靜置反應的溫度為55℃。

進一步優選的，上述酯化方法中所述巰基丙酸、催化劑、甲醇的用量比為質量比為1：(1.1-1.4)：(0.02-0.05)。

如上所述的酯化方法的應用在於：用於製備巰基丙酸甲酯。

本發明提供的巰基丙酸甲酯的製備方法酯化反應溫度略有降低，與傳統的酯化反應溫度可降低2-4℃，且靜置反應過程中無需強制攪拌，節省人力物力，隨著巰基丙酸與甲醇反應的發生，生成油相的巰基丙酸甲酯和水，形成兩相體系，水相較輕緩慢上升，油相較重慢慢下沉，由於兩相的分離並不影響巰基丙酸與甲醇的進一步接觸反應，因此，酯化反應可以順利進行，直到形成平衡體系，完成整個酯化反應；並且，整個靜置酯化反應的轉化率與傳統的強制攪拌的轉化率相當，並有微增。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。所述實施例僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

實施例1

將巰基丙酸、質量分數為31％的鹽酸水溶液與甲醇按照質量比為1：1：0.03攪拌混勻後，停止攪拌然後在55℃下靜置反應150min後，巰基丙酸甲酯，以目標產物計算得轉化率為88.22％。

實施例2

將巰基丙酸、質量分數為25％的鹽酸水溶液與甲醇按照質量比為1：1.4：0.02攪拌混勻後，停止攪拌然後在54℃下靜置反應120min後，然後得到巰基丙酸甲酯，，以目標產物計算得轉化率為86.22％。

實施例3

將巰基丙酸、質量分數為35％的鹽酸水溶液與甲醇按照質量比為1：1.1：0.05攪拌混勻後，停止攪拌然後在56℃下靜置反應180min後，得到巰基丙酸甲酯，以目標產物計算得轉化率為87.02％。

對比例

對比實驗反應條件：將巰基丙酸、質量分數為35％的鹽酸水溶液與甲醇按照質量比為1：1.25：0.05攪拌混勻後，持續攪拌攪拌在55℃下靜置反應180min後，得到巰基丙酸甲酯，以目標產物計算得轉化率為84.91％。

對照實驗反應條件：將巰基丙酸、質量分數為35％的鹽酸水溶液與甲醇按照質量比為1：1.25：0.05攪拌混勻後，停止攪拌然後在55℃下靜置反應180min後，得到巰基丙酸甲酯，以目標產物計算得轉化率為88.32％。

從對比實驗可以看出不攪拌狀態下反應產物的轉化率高於攪拌狀態反應3.41個百分點，經過大量的實際應用不攪拌狀態下反應產物的轉化率高於攪拌狀態反應2個百分點左右。