[發明專利]一種聯產丙戊酰胺和丙戊酸鈉的方法

有效

• 申請號: 202210529577.6
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114763319B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 胡艾希;李明芳;葉姣;劉宇陽
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C07C51/09
• 分類號: C07C51/09;C07C51/41;C07C53/128;C07C253/30;C07C255/18;C07C255/03;C07C231/06;C07C233/05;C07C67/22;C07C69/22;B01J31/02
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1.化學結構式Ⅰ所示的丙戊酰胺和式Ⅱ所示的丙戊酸鈉的制備方法，其特征在于氰基乙酸酯與1-氯丙烷，在堿作用下，復合催化二丙基化制得式Ⅲ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯；2-氰基-2-丙戊酸酯經水解和脫酸得到式Ⅴ所示的丙戊腈；丙戊腈在酸催化下醇解，制得式Ⅰ所示的丙戊酰胺和式Ⅵ所示的丙戊酸酯；丙戊酸酯在氫氧化鈉溶液中水解得到式Ⅱ所示的丙戊酸鈉；其制備反應如下：

其中，R²＝甲基、乙基、C3～C5直鏈烷基或C3～C5支鏈烷基；R³＝甲基或乙基；

式Ⅲ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制備反應的催化劑由催化劑A和催化劑B組成；

催化劑A選自R₃N、PhNR₂、R₄NX或R₃R¹NX；其中R＝C1～C4直鏈烷基、C5～C8直鏈烷基；R¹＝PhCH₂、C1～C5直鏈烷基、C6～C18直鏈烷基；其中X＝Cl、Br或I；催化劑B選自NaBr、KBr，NaI或KI；

式Ⅲ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制備反應的溶劑選自THF、DMF、DMC、DMSO、乙腈、丙腈、丁腈、1,4-二氧六環、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯中的一種或二種；

式Ⅲ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制備反應的堿選自顆粒M₂CO₃或粉狀M₂CO₃；其中M＝Na或K；

式Ⅴ所示的丙戊腈的醇解反應的酸選自氯化氫氣體、三氯化鋁、二氯亞砜、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸三甲基硅酯、甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸或硫酸。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于其中R₄NX選自四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基碘化銨、四乙基氯化銨、四乙基溴化銨、四乙基碘化銨、四甲基氯化銨、四甲基溴化銨、四甲基碘化銨或四丙基溴化銨；

R₃R¹NX選自十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、三乙基芐基氯化銨、三甲基芐基氯化銨、三乙基芐基溴化銨、十六烷基三乙基溴化銨、十二烷基三乙基溴化銨、十烷基三乙基溴化銨、辛基三乙基溴化銨、己基三乙基溴化銨或三辛基甲基氯化銨；

R₃N選自三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺；PhNR₂選自N,N-二甲苯胺、N,N-二乙苯胺、N,N-二丙苯胺或N,N-二丁苯胺。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于其中粉狀M₂CO₃選自100目M₂CO₃、150目M₂CO₃、200目M₂CO₃、250目M₂CO₃、300目M₂CO₃或350目M₂CO₃，其中M＝Na或K。

4.如權利要求1所述的制備方法，其中式Ⅲ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制備方法，其特征在于反應溫度選自60℃～120℃；反應時間選自1.0h～12h。

5.如權利要求1所述的制備方法，其中式Ⅲ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制備方法，其特征在于氰基乙酸酯∶催化劑A∶催化劑B＝1∶0.01～0.10∶0.005～0.05摩爾比；氰基乙酸酯選自氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯、氰基乙酸正丙酯、氰基乙酸異丙酯、氰基乙酸正丁酯或氰基乙酸叔丁酯。

6.如權利要求1所述的制備方法，其中式Ⅴ所示的丙戊腈的醇解反應，其特征在于丙戊腈∶酸＝1∶1.2～4摩爾比；酸的質量濃度選自30％～70％；丙戊腈∶R³OH＝1∶3～8摩爾比。