專利名稱：乙酰丙酸制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用糠醇制取乙酰丙酸的方法。
乙酰丙酸或4-氧庚酸可作為藥物或其它化學產(chǎn)品合成用中間產(chǎn)物。
可用兩種不同的方法制得。
可在稀鹽酸中將糠，如葡萄糖，蔗糖，糖蜜或淀粉加熱而得。這種制法收率不高，工業(yè)上幾乎不用。
還可在水中于油存在下將糖醇環(huán)打開而制得乙酰丙酸。US3752849說明了這種方法，其中采用水溶酮作為反應(yīng)溶劑。該法收率高。但用作溶劑的酮本身要進入醛醇縮合以及縮合二級反應(yīng)。該法中，既使在蒸餾之后也只能得到有色乙酰丙酸，其滴定濃度不會超過98%，因為難于分出其所含雜質(zhì)。
本發(fā)明提出簡化并克服了現(xiàn)有技術(shù)方法缺點的用糠醇制取乙酰丙酸的方法，其中經(jīng)過簡單蒸餾即可得到純度高于98%的基本上無色的乙酰丙酸。
更確切地說，本發(fā)明涉及乙酰丙酸制法，其中在水和操作條件下非氧化性強質(zhì)子酸存在下將糠醇加熱，其特征是將糠醇逐漸送入含水，強質(zhì)子酸和作為反應(yīng)溶劑的乙酰丙酸的混合物之中。
本說明書中，強質(zhì)子酸定義為酸性官能度H0低于或等于-4的質(zhì)子酸。
這類質(zhì)子酸的非限制性例子可特地舉出氫鹵酸，如氫氯酸，氫鹵酸和氫碘酸;硫酸，焦硫酸，高氯酸，苯磺酸，甲磺酸，三氟甲磺酸，氯磺酸，氟磺酸。
優(yōu)選用氫鹵酸。
實際上，一般采用便于應(yīng)用的廉價氫氯酸。
水量范圍很寬。
一般用1-25mol，優(yōu)選1.5-10mol水/mol糠醇。
用作反應(yīng)溶劑的乙酰丙酸量范圍也很寬。
乙酰丙酸用量一般為30-1000wt%，優(yōu)選為50-5006wt%，以反應(yīng)所用糠醇總重量計。
以水總重量計的強質(zhì)子酸量為1-50wt%，優(yōu)選2-20wt%。
本發(fā)明方法實施溫度優(yōu)選等于或高于60℃。
其上限基本上是根據(jù)反應(yīng)混合物中不同成分的沸點和操作壓力而進行調(diào)節(jié)。
大氣壓下，溫度上限為100℃。若在密閉容器中操作，在反應(yīng)混合物自生壓力下，上限為250℃。
糠醇通過液流，注射或各種其它方式而逐漸引入含乙酰丙酸，水和強質(zhì)子酸的反應(yīng)器之中。
引入時間可為幾分鐘至數(shù)十小時，這取決于反應(yīng)物和具體攪拌方法。
一般來說，引入時間為1-12小時，只是應(yīng)注意到這里指出的值并不關(guān)鍵。
最終反應(yīng)混合物的處理和乙酰丙酸的分離在本發(fā)明中很簡單。在強質(zhì)子酸，如氫氯酸，氫溴酸和氫碘酸的沸點很低時，只需在反應(yīng)后減壓蒸餾除去過量水和強質(zhì)子酸。
若強質(zhì)子酸不能揮發(fā)，就應(yīng)先用例如堿金屬氫氧化物或碳酸鹽中和后再用各種已知方法分出形成的鹽。
乙酰丙酸可用例如電位測定法計量加入初始混合物中。
反應(yīng)中形成的丙酸，特別是糠醇本身縮合形成的聚合化合物可減壓蒸餾而從副產(chǎn)物中分出。
本發(fā)明方法可得到純度很高并且不會染色或僅有極為輕微的極淡黃色染色乙酰丙酸。不存在第三溶劑可避免形成各種介入第三溶劑的次級反應(yīng)副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物一般來說顏色深，特別是用酮作溶劑形成的副產(chǎn)物，一般來說很難于與乙酰丙酸分開。
以下實例詳述本發(fā)明。
實例1在裝有攪拌器，流體入口管和溫度計的6l玻璃反應(yīng)器中加入2550g乙酰丙酸(98%純度)990g水150g37wt%氫氯酸水溶液。
反應(yīng)混合物攪拌并加熱到90℃。
90℃保溫條件下6小時內(nèi)流體加入2940g(30mol)糠醇。
流體加料結(jié)束后減壓蒸出過量水和氫氯酸。
得到5841g棕色流體油，滴定值(電位測定法)92.4%乙酰丙酸(或者，在減去加入的乙酰丙酸后，形成的乙酰丙酸未分離時的收率為83.3%，以加入的糠醇計)。
乙酰丙酸粗產(chǎn)品減壓(670Pa)精餾而得670Pa下乙酰丙酸蒸汽溫度值122-124℃，精餾乙酰丙酸顏色(按照GARDNER染色標準)1-2(即未染色至極淡黃色)，精餾乙酰丙酸重量值5455g，精餾乙酰丙酸滴定值98.8%以加入的糠醇計的分出乙酰丙酸收率(減去作為溶劑加入的乙酰丙酸)83.0%。
對比試驗A在同于實例1的反應(yīng)器中加入2160g甲·乙酮252g水252g37wt%氫氯酸水溶液。
反應(yīng)混合物攪拌并加熱回流(80℃)。
80℃保溫條件下6小時內(nèi)流體加入1646g(16.8mol)糠醇。
流體加料結(jié)束后減壓蒸餾甲·乙酮，過量水和氫氯酸。
得到1812g棕色流體油，滴定值(電位測定法)82.0%乙酰丙酸(或者，加入的未分離乙酰丙酸收率為76.2%，以加入的糠醇計)。
乙酰丙酸粗產(chǎn)品減壓(670Pa)精餾而得670Pa下乙酰丙酸蒸汽溫度值123-125℃，精餾乙酰丙酸顏色(按照GARDNER染色標準)3-4(即黃色)，
精餾乙酰丙酸重量值1530g精餾乙酰丙酸滴定值97.0%以加入的糠醇計的分出乙酰丙酸收率76.1%。
兩次蒸餾后，乙酰丙酸滴定值仍然是97.0%。乙酰丙酸被甲·乙酮的醛醇縮合-丁烯醛化產(chǎn)物所污染(由氣-液和紅外色譜證實)。
比較試驗B在同于實例1的反應(yīng)器中加入1950g甲基·異丁基酮680g水441g37wt%氫氯酸水溶液。
反應(yīng)混合物攪拌并加熱回流(80℃)。
80℃保溫條件下4小時內(nèi)用600g甲基·異丁基酮流體加入294g(3mol)糠醇。
流體加料結(jié)束后減壓蒸餾甲基·異丁基酮，過量水和氫氯酸。
得到328.5棕色流體油。
乙酰丙酸粗產(chǎn)品減壓(670Pa)精餾而得精餾乙酰丙酸顏色(按照GARDNER染色標準)3-4(即黃色)，精餾乙酰丙酸重量值267g精餾乙酰丙酸滴定值94.0%以加入的糠醇計的分出乙酰丙酸收率72.1%兩次蒸餾后，乙酰丙酸滴定值仍然是94.0%。乙酰丙酸被甲基。異丁基酮的醛醇縮合-丁烯醛化產(chǎn)物所污染(由氣-液和紅外色譜證實)。
實例2在裝有攪拌器，流體入口管和溫度計的1l玻璃反應(yīng)器中加入255g乙酰丙酸(98%純度)99g水26.2g47wt%氫溴酸水溶液。
反應(yīng)混合物攪拌并加熱到90℃。
90℃保溫條件下6小時內(nèi)流體加入294g(3mol)糠醇。
流體加料結(jié)束后，減壓蒸餾過量水和氫溴酸。
得到580g棕色流體油，滴定值(電位測量法)88%乙酰丙酸(或者，在減去加入的乙酰丙酸后，形成的未分離乙酰丙酸收率為73.3%，以加入的糠醇計)。
權(quán)利要求
1.用糠醇在水和操作條件下非氧化性強質(zhì)子酸存在下加熱制取乙酰丙酸的方法，其特征是將糠醇逐漸引入含水，強質(zhì)子酸以及作為反應(yīng)溶劑的乙酰丙酸的混合物之中。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征是所用強質(zhì)子酸為酸性常數(shù)H。低于或等于-4的質(zhì)子酸。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征是所用強質(zhì)子酸選自氫氯酸氫溴酸，氫碘酸，硫酸，焦硫酸，高氯酸，苯磺酸，甲磺酸，三氟甲磺酸，氯磺酸，氟磺酸。
4.權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征是所用強質(zhì)子酸為氫氯酸，氫溴酸或氫碘酸，優(yōu)選為氫氯酸。
5.權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征是采用1-25mol，優(yōu)選1.5-10mol水/mol糠醇。
6.權(quán)利要求1-5之一的方法，其特征是采用30-1000wt%，優(yōu)選50-500wt%乙酰丙酸，以反應(yīng)中所用糠醇總重量計。
7.權(quán)利要求1-6之一的方法，其特征是加入的強質(zhì)子酸量為1-50wt%，優(yōu)選為2-20wt%，以采用的水總重量計。
8.權(quán)利要求1-7之一的方法，其特征是本發(fā)明方法實施溫度優(yōu)選等于或大于60℃。
9.權(quán)利要求1-8之一的方法，其特征是在反應(yīng)混合物各成分自身壓力下于60-250℃操作。
10.權(quán)利要求1-8之一的方法，其特征是在大氣壓下于60-100℃操作。
11.權(quán)利要求1-10之一的方法，其特征是糠醇在幾分鐘至數(shù)十小時，優(yōu)選1-12小時內(nèi)逐漸引入。
全文摘要
本發(fā)明涉及用糠醇制取乙酰丙酸的方法，更具體地講，涉及用糠醇在水和操作條件下非氧化性強質(zhì)子酸存在下加熱制取乙酰丙酸的方法，其特征是將糠醇逐漸引入含水，強質(zhì)子酸以及作為反應(yīng)溶劑的乙酰丙酸的混合物之中。
文檔編號C07B61/00GK1043312SQ8910897
公開日1990年6月27日 申請日期1989年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月9日
發(fā)明者伯那德·卡派, 蓋·拉提瓜 申請人:法國有機合成公司