專利名稱：乙醇酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化合物的制備方法，更具體的說涉及一種乙醇酸的制備方法。
背景技術(shù)：
乙醇酸是無色易潮解的晶體，溶于水，溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑，微溶于乙醚，不溶于烴類；兼有醇與酸的雙重性，加熱至沸點(diǎn)時分解。主要用于有機(jī)合成等。目前乙醇酸的合成方法主要有氯乙酸水解法和氰化法。氯乙酸水解法是將氯乙酸在堿性條件下水解得粗品，然后經(jīng)甲醇酯化得羥基乙酸甲酯，蒸餾后再水解即得成品，但是工藝流程長，產(chǎn)品純度低于95%，僅適合于小規(guī)模生產(chǎn)，且氯乙酸有劇毒和強(qiáng)腐蝕性，易污染環(huán)境和損耗設(shè)備；氰化法是由甲醛和氫氰酸(或氰化鈉)為原料，經(jīng)加氰合成和酸性水解制得，該法雖然工藝簡單、操作穩(wěn)定，但產(chǎn)品純度低于96%，而且由于使用劇毒的氰化物，生產(chǎn)過程中對安全的要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種安全、清潔、能提高產(chǎn)品純度的乙醇酸的制備方法。技術(shù)方案為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種乙醇酸的制備方法，該方法包括如下步驟
1)將質(zhì)量濃度為40%的乙二醛水溶液和相轉(zhuǎn)移催化劑加入反應(yīng)器中，然后往反應(yīng)器中滴加氫氧化鉀飽和溶液，滴加過程中溫度保持在(T5°C,滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng),反應(yīng)溫度仍然保持在(T5°C，直至反應(yīng)器中溶液從淡黃色變?yōu)闊o色，反應(yīng)體系pH值控制在11-13 ;乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:廣I. 2 ；
2)將步驟I)中得到的無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；
3)將步驟2)中得到的羥基乙酸鉀溶解后經(jīng)鹽酸酸化，再將溶液濃縮至乙醇酸溶液質(zhì)量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，得到的濾餅于室溫真空干燥器中干燥得到所述乙醇酸。步驟I)中，乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:1。步驟I)中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為聚乙二醇-400或聚乙二醇-600，加入相轉(zhuǎn)移催化劑能顯著降低反應(yīng)時間。步驟3)中，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1。本發(fā)明中，反應(yīng)時溫度控制在(T5°C，高于5°C會出現(xiàn)副反應(yīng)，因為醛基易被氧化。 為了盡可能減少氧化，可以通氮?dú)獗Ｗo(hù)。本發(fā)明中選擇氫氧化鉀，是因為在同樣條件下，分別將氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液參與反應(yīng)，反應(yīng)收率差不多，但是由于氫氧化鉀的分子量比氫氧化鈉大，所以，雖然濃度一樣，但是氫氧化鉀的摩爾濃度小，這說明氫氧化鉀的反應(yīng)活性強(qiáng)。有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是以乙二醛為原料，經(jīng)歧化反應(yīng)合成羥基乙酸鉀，再經(jīng)酸化得到乙醇酸，從而使得產(chǎn)品的純度高，能達(dá)到98%以上，并且無廢料排除，而且由于乙二醛無毒、無腐蝕性，所以本發(fā)明是一種安全、清潔的合成工藝。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施例I :在反應(yīng)器中加入質(zhì)量濃度為40%的乙二醛溶液145g和相轉(zhuǎn)移催化劑聚乙二醇-400，在冰水浴中邊攪拌邊滴加氫氧化鉀飽和溶液，其中氫氧化鉀飽和溶液中含氫氧化鉀56g，聚乙二醇-400與乙二醛的摩爾比為I :100，并且在I h內(nèi)滴完，滴加過程中反應(yīng)溫度始終保持在(TC，繼續(xù)反應(yīng)3 h，反應(yīng)體系pH值控制在11-13 ;此時溶液從淡黃色變?yōu)闊o色；然后將無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；再用蒸餾水溶解，經(jīng)鹽酸酸化，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1，于100°C濃縮至質(zhì)量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，濾餅于室溫真空干燥器中干燥得白色晶體，經(jīng)HPLC檢測得出，乙醇酸純度大于98. 0%， 乙醇酸的產(chǎn)率為95%。實施例2 :在反應(yīng)器中加入質(zhì)量濃度為40%的乙二醛溶液和相轉(zhuǎn)移催化劑聚乙二醇-600，在冰水浴中邊攪拌邊滴加氫氧化鉀飽和溶液，其中乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為 1:1. 2，聚乙二醇-600與乙二醛的摩爾比為I : 100，滴加過程中反應(yīng)溫度始終保持在(TC，繼續(xù)反應(yīng)2. 5h，此時溶液從淡黃色變?yōu)闊o色；然后將無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；再用蒸餾水溶解，經(jīng)鹽酸酸化，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1，于100°C濃縮至質(zhì)量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，濾餅于室溫真空干燥器中干燥得白色晶體，經(jīng)HPLC 檢測得出，乙醇酸的產(chǎn)率為96%，純度大于99. 0%。實施例3 :與實施例I基本相同，所不同的是在反應(yīng)過程中通入氮?dú)獗Ｗo(hù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種乙醇酸的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)將質(zhì)量濃度為40%的乙二醛水溶液和相轉(zhuǎn)移催化劑加入反應(yīng)器中，然后往反應(yīng)器中滴加氫氧化鉀飽和溶液，滴加過程中溫度保持在(T5°C,滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng),反應(yīng)溫度仍然保持在(T5°C，直至反應(yīng)器中溶液從淡黃色變?yōu)闊o色，反應(yīng)體系pH值控制在11-13 ;乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:廣I. 2 ；2)將步驟I)中得到的無色溶液于50°C真空干燥得白色晶體羥基乙酸鉀；3)將步驟2)中得到的羥基乙酸鉀溶解后經(jīng)鹽酸酸化，再將溶液濃縮至乙醇酸溶液質(zhì)量濃度為90%，冷卻至0°C，過濾，得到的濾餅于室溫真空干燥器中干燥得到所述乙醇酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟I)中，乙二醛與氫氧化鉀的摩爾比為1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟I)中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為聚乙二醇-400或聚乙二醇-600。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟I)中，在反應(yīng)過程中通入氮?dú)狻?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙醇酸的制備方法，其特征在于，步驟3)中，羥基乙酸鉀與鹽酸的摩爾比為1:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙醇酸的制備方法，它是以乙二醛為原料，在氫氧化鉀、相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下經(jīng)歧化反應(yīng)合成得到羥基乙酸鉀，再經(jīng)酸化得到乙醇酸，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能使產(chǎn)品的純度提高，能達(dá)到98%以上，并且無廢料排除，而且由于乙二醛無毒、無腐蝕性，所以本發(fā)明是一種安全、清潔的合成工藝。
文檔編號C07C51/00GK102584566SQ20121000714
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者顧準(zhǔn) 申請人:健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院