專利名稱：一種用碳酸二甲酯和丙酮合成乙酰乙酸甲酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate簡(jiǎn)稱DMC)由于含有甲基、甲氧基、羰基等活性反應(yīng)基團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)活潑，可代替硫酸二甲酯、氯甲烷作甲基化試劑，代替光氣作羰基化試劑，與光氣、鹵甲烷等相比，具有無毒、無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，且可合成食品添加劑，抗氧化劑，高級(jí)樹脂，燃料和藥物中間體、表面活性劑等，因此被稱為有機(jī)合成中的“新基塊”。
在有機(jī)合成中，碳酸二甲酯可與醇、酚、酸、酯、酮、胺、腈、肼等化合物反應(yīng)生產(chǎn)各種化工原料及精細(xì)化學(xué)品，其中碳酸二甲酯和丙酮反應(yīng)，可以生成乙酰乙酸甲酯。乙酰乙酸甲酯是一種重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、感光化學(xué)品、手性材料、聚合物催化劑等眾多領(lǐng)域。其傳統(tǒng)的制備方法是由雙乙烯酮與甲醇在酸催化劑(如濃H2SO4)存在下，通過酯化反應(yīng)而制得，但該路線存在原料來源困難，反應(yīng)條件苛刻，操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低，反應(yīng)過程安全的由碳酸二甲酯和丙酮合成乙酰乙酸甲酯的方法。
乙酰乙酸甲酯是用碳酸二甲酯和丙酮在催化劑的存在下一步合成的，反應(yīng)式表示如下 由于使用的原料為碳酸二甲酯和丙酮，從而使本發(fā)明的成本低，反應(yīng)過程安全。
本發(fā)明的合成方法是將碳酸二甲酯和丙酮放入反應(yīng)釜中加熱攪拌，加入催化劑，升溫到180-300℃，反應(yīng)1-10小時(shí)后，反應(yīng)溫度降至室溫，分離制得產(chǎn)物；其中碳酸二甲酯和丙酮摩爾比為碳酸二甲酯∶丙酮＝0.5-10∶1催化劑重量與反應(yīng)物的總重量比為催化劑∶反應(yīng)物＝1∶5-100。
如上所述的催化劑有ZrO2、La2O3、MgO或CaO。
本發(fā)明產(chǎn)物的分析方法是蒸餾產(chǎn)物用上海海欣色譜有限公司生產(chǎn)GC-950分析。色譜條件如下色譜柱外徑0.32mm，內(nèi)徑0.25mm，長(zhǎng)30m的毛細(xì)管柱；檢測(cè)器氫焰；進(jìn)樣器溫度250℃；柱程序升溫初溫60℃；升溫速度每分鐘5℃；終溫200℃，時(shí)間30分鐘；進(jìn)樣量0.1μL。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)原料成本低。
(2)反應(yīng)過程安全。
(3)工藝簡(jiǎn)單，易操作。
(4)無污染物產(chǎn)生。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1稱取碳酸二甲酯7.76克，丙酮10.00克，碳酸二甲酯和丙酮的摩爾比為1∶2，再稱取ZrO20.17克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到180℃，保持1小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算乙酰乙酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例2稱取碳酸二甲酯15.53克，丙酮5.00克，碳酸二甲酯和丙酮的摩爾比為2∶1，再稱取La2O30.41克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到220℃，保持3小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算乙酰乙酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例3稱取碳酸二甲酯46.59克，丙酮3.00克，碳酸二甲酯和丙酮的摩爾比為10∶1，再稱取MgO2.48克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到240℃，保持8小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算乙酰乙酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例4稱取碳酸二甲酯35.97克，丙酮5.00克，碳酸二甲酯和丙酮的摩爾比為4∶1，再稱取MgO0.69克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到260℃，保持5小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算乙酰乙酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
實(shí)施例5稱取碳酸二甲酯24.85克，丙酮4.00克，碳酸二甲酯和丙酮的摩爾比為4∶1，再稱取CaO5.77克，放入150毫升的高壓釜中磁子攪拌，從室溫快速加熱到300℃，保持10小時(shí)。反應(yīng)停止冷卻后用毛細(xì)管色譜分析蒸出物計(jì)算乙酰乙酸甲酯的質(zhì)量選擇性，分析結(jié)果列于表1。
表1

權(quán)利要求
1.一種用碳酸二甲酯和丙酮合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于包括如下步驟將碳酸二甲酯和丙酮放入反應(yīng)釜中加熱攪拌，加入催化劑，升溫到180-300℃，反應(yīng)1-10小時(shí)后，反應(yīng)溫度降至室溫，分離制得產(chǎn)物；其中碳酸二甲酯和丙酮摩爾比為碳酸二甲酯∶丙酮＝0.5-10∶1催化劑重量與反應(yīng)物的總重量比為催化劑∶反應(yīng)物＝1∶5-100。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用碳酸二甲酯和丙酮合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于所述的催化劑有ZrO2、La2O3、MgO或CaO。
全文摘要
一種用碳酸二甲酯和丙酮合成乙酰乙酸甲酯的方法是將碳酸二甲酯和丙酮放入反應(yīng)釜中加熱攪拌，加入催化劑，升溫到180－300℃，反應(yīng)1－10小時(shí)后，反應(yīng)溫度降至室溫，分離制得產(chǎn)物；其中碳酸二甲酯和丙酮摩爾比為碳酸二甲酯∶丙酮＝0.5－10∶1，催化劑重量與反應(yīng)物的總重量比為催化劑∶反應(yīng)物＝1∶5－100。本發(fā)明具有原料成本低，反應(yīng)過程安全，工藝簡(jiǎn)單，易操作，無污染物產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C67/00GK101029006SQ200710061708
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者孫予罕, 魏偉, 吳都督, 王秀芝, 肖?？? 趙寧, 李軍平 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所