[發明專利]一種甲氧基乙酸甲酯的制備方法

無效

• 申請號: 201210170811.7
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102690199A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 吾滿江·艾力;沈鑫權;高志賢;劉洪忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C07C69/708
• 分類號: C07C69/708;C07C67/24
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所 65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及一種以甲縮醛和甲酸為原料，在催化劑作用下制備甲氧基乙酸甲酯的方法。

背景技術

甲氧基乙酸甲酯是重要的有機化工原料，廣泛用于手性胺類化合物的動力學拆分、維生素B6及磺胺-5-嘧啶等的合成、聚合反應的催化劑等；此外，它是生產乙二醇的中間體。

甲氧基乙酸甲酯的合成方法主要有三種：1)采用甲醇或甲縮醛二甲醇為原料，通過羰基化反應進行合成；2)以氯乙酸和甲醇鈉為原料，首先合成甲氧基乙酸，后者再和甲醇通過酯化反應合成甲氧基乙酸甲酯；3)以乙二醇單甲醚為原料，通過氧化反應合成甲氧基乙酸再與甲醇進行酯化反應。羰基化反應的收率和選擇性比較低，不適宜工業化；氯乙酸和甲醇鈉的酯化反應生成甲氧基乙酸甲酯的收率比較低；乙二醇單甲醚的反應能耗大，污染嚴重，設備投資大。因此，從工業實際應用出發，有必要發展一種耗能較低，高收率高選擇性合成甲氧基乙酸甲酯的方法。

本發明的研究表明，在間歇式反應釜中，以甲縮醛和甲酸為原料，可以在相對溫和的條件下，高收率高選擇性的合成甲氧基乙酸甲酯。

發明內容

本發明的目的是提供一種甲氧基乙酸甲酯的制備方法，該方法以甲縮醛和甲酸為原料，加入催化劑，在較低的溫度和壓力下合成甲氧基乙酸甲酯。本發明的特點是催化劑對反應設備腐蝕性小，反應條件溫和，通過該方法獲得的甲氧基乙酸甲酯的選擇性可以達到90％以上，收率可以達到86％以上。

本發明所述一種甲氧基乙酸甲酯的制備方法，該方法以甲酸和甲縮醛為原料，在較低的溫度和壓力下合成甲氧基乙酸甲酯，具體操作按下列步驟進行：

a、在不銹鋼高壓反應釜中，加入原料甲縮醛和甲酸，再加入催化劑對甲苯磺酸、陽離子交換樹脂、分子篩、氯化鋁、氯化亞錫或磷鎢酸，密閉反應釜，反應溫度100-180℃，反應時間1-8h，反應體系的壓為1-3MPa，其中甲縮醛∶甲酸的摩爾比為1∶10-1.5∶1，催化劑∶甲縮醛的質量比為0.2-6.0％；

b、反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，取出釜內料液，用氣相色譜分析，即可得到甲氧基乙酸甲酯。

步驟a中甲縮醛∶甲酸的摩爾比為1∶5-4∶5。

步驟a中的反應溫度為120-160℃，反應時間為2-6h。

本發明所述一種甲氧基乙酸甲酯的制備方法，該方法甲氧基乙酸甲酯的收率按下式計算：

Y甲氧基乙酸甲酯＝甲氧基乙酸甲酯生成量(mol)/甲縮醛投料量(mol)×100％。

本發明所述一種甲氧基乙酸甲酯的制備方法，該方法與現有技術相比，其實質性特點為：

1)使用的催化劑，對設備腐蝕性小；

2)反應產物收率高，甲氧基乙酸甲酯的收率可到達70-90％；

3)反應條件溫和。

具體實施方式

實施例1

a、在容積為200ml的不銹鋼高壓反應釜中，加入原料甲縮醛35.2g(0.46mol)，甲酸46.0g(1.0mol)，再加入催化劑對甲苯磺酸0.4g，密閉反應釜，反應溫度120℃，反應時間6小時，反應體系的壓為1MPa；

b、反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，取出釜內料液，用氣相色譜分析，即可得到甲氧基乙酸甲酯的收率為85％。

實施例2

a、在容積為200ml的不銹鋼高壓反應釜中，加入原料甲縮醛44.0g(0.58mol)，甲酸66.0g(1.43mol)，再加入催化劑陽離子交換樹脂1.80g，反應溫度100℃，反應時間6小時，反應體系的壓為2MPa；

b、反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，取出釜內料液，用氣相色譜分析，即可得到甲氧基乙酸甲酯的收率為35％。

實施例3

a、在容積為200ml的不銹鋼高壓反應釜中，加入原料甲縮醛17.5g(0.23mol)，甲酸23.0g(0.50mol)，再加入催化劑陽離子交換樹脂0.48g，反應溫度120℃，反應時間4小時，反應體系的壓為1.5MPa；

b、反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，取出釜內料液，用氣相色譜分析，即可得到甲氧基乙酸甲酯的收率為47％。

實施例4

a、在容積為200ml的不銹鋼高壓反應釜中，加入原料甲縮醛17.5g(0.23mol)，甲酸23.0g(0.50mol)，再加入催化劑對甲苯磺酸0.25g，反應溫度117℃，反應時間2小時，反應體系的壓為3MPa；

b、反應結束后，將反應釜冷卻至室溫，取出釜內料液，用氣相色譜分析，即可得到甲氧基乙酸甲酯的收率為86％。