用氯矽合成酒石酸乙酯的方法
2023-09-20 07:02:40 1
專利名稱：用氯矽合成酒石酸乙酯的方法
技術領域：
應用化學
背景技術：
酒石酸二乙酯，是酒石酸與乙醇所發生的一個簡單的酯化反應。酯化反應是人們 極為熟悉的一種反應，而這一反應是一個古老而又年輕的課題。作為一個基礎性的反應，經 歷了一百多年仍然不斷發展，然而，人們對它的研究興趣方興未艾。大量的由各種質子酸、 路易斯酸包括固酸、離子交換樹脂、沸石和粘土等催化劑的酯化方法已經建立起來。雖然酯 化反應所用的催化劑種類繁多，但因催化劑的原料供應和成本以及產品的收率等問題而使 生產工藝受到限制。為了克服硫酸法給設備帶來的嚴重腐蝕、處理工序繁瑣和所造成的環 境汙染等問題，近年來已經出現了離子交換樹脂、分子篩和固體超強酸等固體酸催化劑，收 到了顯著的效果。有Kocienski報導，使用原甲酸三甲酯作溶媒，以乙醯氯為催化劑，使(2R，3R)_酒 石酸與甲醇反應，合成酒石酸二甲酯，收率為90. 5%，該方法實質上是使用原甲酸三甲酯為 酯化劑，轉化率高，但原甲酸三甲酯價格昂貴，成本高，工業意義不大。另外還有Musich報 道用分子篩脫水，用濃硫酸催化，雖然原料易得，價格便宜，但收率只有69%。中國醫藥工業 雜誌有報導，在酒石酸二甲酯的合成中，改用甲烷磺酸作催化劑，和用濃硫酸相比，物料顏 色變淺了，轉化率有所提高。還有採用重氮甲烷為酯化劑的酒石酸酯的合成，由於重氮甲烷 容易爆炸，危險性大，工業生產也很困難。湖南大學學報有關於用陽離子交換樹脂催化合成 酒石酸二甲酯的報導，它具有催化活性高，收率高，後處理簡單的優點。目前，利用氯化氫催 化法和二氯亞碸催化法等合成酒石酸二乙酯的方法已有報導，然而，其操作過程繁瑣耗時， 反應較劇烈，所需條件較苛刻，會引起環境汙染，工業生產難度大。我們在此遵循綠色化學的原則，優化了此合成工藝，得到一條新的綠色酒石酸酯 化工藝，並且在此合成中篩選到一個新的用於羧酸酯化的雜多酸類固相催化劑-氯矽，其 催化劑製備非常簡單，就是合適目數的矽膠與亞硫醯氯或者草醯氯回流一定時間後蒸出相 應的液體組分，得到的固體粉末即為氯矽。使用氯矽催化酒石酸酯化，當反應結束後，催化 劑很容易通過過濾、洗滌與產物分離，經過簡單處理，催化劑又可繼續使用，催化活性依然 優異。
發明內容
製備雜多酸類固相催化劑_氯矽，並將其用於催化酒石酸合成酒石酸二乙酯。
HO^COOH氧桂 HOyCOOEt
T+ CH3CH2OH -^ T
H O入 COO HH O入 COO Et
具體實施例方式1.氯矽催化劑製備方法，按以下步驟進行(a)在馬弗爐100-600溫度下焙燒100-800目數的矽膠2_10小時；(b)將烘好的矽膠加入裝有冷凝管和乾燥管的圓底燒瓶中，再加入已經處理好的 SOCl2,使其蓋過矽膠(以保證SOCl2過量)，加熱回流2-40小時，控制合適油浴溫度；(C)待上述溶液冷卻後，改為減壓蒸餾裝置，蒸出未反應的S0C12。2.酒石酸二乙酯的合成稱取200g酒石酸，量取300mL無水乙醇(n(酒石 酸)n(乙醇)=1 4)於上述燒瓶中，攪拌回流2-20小時後，靜置數小時，使氯矽完全 沉降。將含有氯矽和乙醇的粗產品過柱(填料細沙、Al2O3),用乙醇洗滌，以濾去氯矽，用 隔膜泵(控制P = 20mbar)減壓蒸餾出乙醇，收集155_156°C的餾分。
權利要求
1.本發明是一種製備新型催化劑氯矽用以合成酒石酸乙酯的方法，其特徵是遵循綠 色化學的原則，使用氯矽催化酒石酸酯化，合成工藝為優化後工藝。使用氯矽催化酒石酸酯 化，當反應結束後，催化劑很容易通過過濾、洗滌與產物分離，產物通過減壓蒸餾就得到相 應的酯。本發明需要的保護的範圍為用氯矽合成酒石酸乙酯的方法。
2.氯矽催化劑製備方法，其特徵是(a)在馬弗爐100-600溫度下焙燒100-800目數的矽膠2-10小時；(b)將烘好的矽膠加入裝有冷凝管和乾燥管的圓底燒瓶中，再加入已經處理好的 SOCl2,使其蓋過矽膠(以保證SOCl2過量)，加熱回流2-40小時，控制合適油浴溫度；(c)待上述溶液冷卻後，改為減壓蒸餾裝置，蒸出未反應的S0C12。
3.如權利要求1所述方法製備催化劑後用於酒石酸二乙酯的合成稱取200g酒石酸， 量取300mL無水乙醇(n(酒石酸)n(乙醇)=1 4)於上述燒瓶中，攪拌回流2_20小 時後，靜置數小時，使氯矽完全沉降。將含有氯矽和乙醇的粗產品過柱(填料細沙、Al2O3), 用乙醇洗滌，以濾去氯矽，用隔膜泵(控制P = 20mbar)減壓蒸餾出乙醇，收集155_156°C的 餾分，即為酒石酸乙酯。
全文摘要
本發明遵循綠色化學的原則，使用氯矽催化酒石酸酯化，優化了此合成工藝。氯矽催化劑製備非常簡單，就是合適目數的矽膠與亞硫醯氯或者草醯氯回流一定時間後蒸出相應的液體組分，得到的固體粉末即為氯矽。使用氯矽催化酒石酸酯化，當反應結束後，催化劑很容易通過過濾、洗滌與產物分離，產物通過減壓蒸餾就得到相應的酯。
文檔編號C07C67/08GK102001945SQ20101029055
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者代斌, 張潔, 顧承志, 馬曉偉 申請人:顧承志