本發(fā)明涉及2-噻吩乙酸的合成工藝，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2-噻吩乙酸是目前用量最大的噻吩系列衍生物，廣泛用于燃料、農(nóng)藥、醫(yī)藥特別是頭孢藥物的合成，如合成廣譜抗菌藥頭孢噻吩、頭孢噻啶、頭孢西丁等。
已報(bào)道的2-噻吩乙酸報(bào)道的合成方法都是以噻吩為原料，采用多步合成工藝，最終得到產(chǎn)物。主要有以下幾種：（1）德國(guó)專利No.832755公開了噻吩經(jīng)乙?；?，經(jīng)過Willgerodt反應(yīng)生成2-噻吩乙酰胺，再水解得到2-噻吩乙酸。然而此工藝需高壓及過量硫磺，且目標(biāo)產(chǎn)品收率僅為20.9%。（2）英國(guó)專利No.1122658 報(bào)道POC13促進(jìn)噻吩與DMF反應(yīng)得到2-噻吩甲醛，然后與氰化鈉和氯仿反應(yīng)得到2-噻吩乙腈，再經(jīng)水解得2-噻吩乙酸。此方法需要高壓及金屬催化劑，且使用劇毒物質(zhì)氰化鈉。（3）中國(guó)專利201010227870.4報(bào)道噻吩與酸酐經(jīng)催化生成2-乙酰噻吩，再與亞硝酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成2-噻吩乙醛酸，再用過量水合肼還原得到2-噻吩乙酸。（4）噻吩氯甲基化得到2-氯甲基噻吩，然后在鈷鹽催化下加壓生成2-噻吩乙酸酯，再經(jīng)水解制得2-噻吩乙酸，中間產(chǎn)物2-氯甲基噻吩能催淚，有爆炸的危險(xiǎn)。（5）中國(guó)專利200510047449發(fā)明了一種由噻吩和乙醛酸合成2-噻吩乙酸的方法，該方法需要對(duì)原料脫水，且使用金屬催化劑，產(chǎn)品收率較低，不易工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有工藝技術(shù)的缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單合理，污染小，成本低，有利于工業(yè)化生產(chǎn)的2-噻吩乙酸合成工藝。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
本發(fā)明以噻吩為原料，主要包括以下步驟：
2-氯甲基噻吩在有機(jī)溶劑存在下，與丙酮氰醇在催化劑三乙胺條件下反應(yīng)生成2-噻吩乙腈，然后2-噻吩乙腈再通過一系列的反應(yīng)生成2-噻吩乙酸。
本發(fā)明合成2-噻吩乙酸的反應(yīng)方程式如下：
本發(fā)明的具體步驟是：
步驟① 2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇、乙醇、三乙胺放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩的甲基異丁基甲酮混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)5-10小時(shí)，之后加入純化水，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈；
步驟② 2-噻吩乙酸的合成：將氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈，滴畢再回流反應(yīng)2-5小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入二氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入正己烷，降溫至0-5℃，析晶2-4小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸。
本發(fā)明的積極效果是：（1）選用丙酮氰醇作為氰化試劑，從而避免使用劇毒物質(zhì)氰化鈉，不僅提高了反應(yīng)收率，產(chǎn)品質(zhì)量，而且安全性能也相對(duì)較高，利于工業(yè)化生產(chǎn)；（2）反應(yīng)條件溫和，不使用金屬催化劑，且催化劑用量少，工藝簡(jiǎn)單；與現(xiàn)有合成工藝相比，本發(fā)明具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
具體實(shí)施方式
下面提供具體的實(shí)施方式是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步進(jìn)行闡述，但實(shí)施例不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
（1）2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇102.1g、乙醇150mL、三乙胺8.2g放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩133.2g、甲基異丁基甲酮200mL混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)6小時(shí)，之后加入純化水250mL，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈112.6g，收率91.5%。
（2）2-噻吩乙酸的合成：將150g 30%氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈112g，滴畢再回流反應(yīng)3小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用200mL乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入二氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入5g活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入300mL正己烷，降溫至0-5℃，析晶2小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸120.5g，收率93.4%。HPLC面積歸一含量99.5%。
實(shí)施例2
（1）2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇102.6g、乙醇150mL、碳酸鉀11.5g放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩133.3g、甲基異丁基甲酮200mL混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)7小時(shí)，之后加入純化水250mL，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈112.1g，收率91.2%。
（2）2-噻吩乙酸的合成：將150g30%氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈113g，滴畢再回流反應(yīng)2小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用200mL乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入二氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入5g活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入300mL正己烷，降溫至0-5℃，析晶4小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸121.3g，收率93.0%。HPLC面積歸一含量99.6%。
實(shí)施例3
（1）2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇102.6g、乙醇150mL、三乙胺10.1g放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩133.3g、甲基異丁基甲酮200mL混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)10小時(shí)，之后加入純化水250mL，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈113.3g，收率92.1%。
（2）2-噻吩乙酸的合成：將150g30%氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈113g，滴畢再回流反應(yīng)5小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用200mL乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入二氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入5g活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入300mL正己烷，降溫至0-5℃，析晶3小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸121.8g，收率93.4%。HPLC面積歸一含量99.4%。
實(shí)施例4
（1）2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇102.6g、乙醇150mL、三乙胺1.01g放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩133.3g、甲基異丁基甲酮200mL混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)10小時(shí)，之后加入純化水250mL，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈109.5g，收率89.1%。
（2）2-噻吩乙酸的合成：將150g30%氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈113g，滴畢再回流反應(yīng)5小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用200mL乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入二氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入5g活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入300mL石油醚，降溫至0-5℃，析晶3小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸121.8g，收率93.4%。HPLC面積歸一含量99.3%。
實(shí)施例5
（1）2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇102.6g、乙醇150mL、三乙胺8.4g放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩133.3g、甲基異丁基甲酮200mL混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)10小時(shí)，之后加入純化水250mL，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈112.8g，收率91.7%。
（2）2-噻吩乙酸的合成：將150g40%氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈113g，滴畢再回流反應(yīng)5小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用200mL乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入三氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入5g活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入300mL石油醚，降溫至0-5℃，析晶4小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸118.1g，收率93.4%。HPLC面積歸一含量99.6%。
實(shí)施例6
（1）2-噻吩乙腈的合成：將丙酮氰醇102.6g、乙醇150mL、三乙胺8.4g放入燒瓶?jī)?nèi)，升溫至60-65℃，將2-氯甲基噻吩133.3g、甲基異丁基甲酮200mL混合液慢慢滴入，滴加完畢保溫反應(yīng)10小時(shí)，之后加入純化水250mL，稍微冷卻后靜置分出有機(jī)相；有機(jī)相經(jīng)減壓蒸餾蒸出有機(jī)溶劑，再進(jìn)一步蒸餾便得到2-噻吩乙腈113.3g，收率92.1%。
（2）2-噻吩乙酸的合成：將150g 20%氫氧化鈉的水溶液加熱至回流，然后緩慢滴加2-噻吩乙腈113g，滴畢再回流反應(yīng)8小時(shí)（反應(yīng)過程中有大量的氨味氣體產(chǎn)生）。反應(yīng)完全后，降溫至20-30℃，然后用200mL乙酸乙酯萃取雜質(zhì)反復(fù)3次。萃取完畢之后，降溫至10-20℃，滴加30%的鹽酸調(diào)pH值至1-2，加入二氯甲烷200g萃取2次。合并二氯甲烷層加入5g活性炭，攪拌20-30分鐘，之后過濾，濾液濃縮至糊狀，加入300mL正己烷，降溫至0-5℃，析晶4小時(shí)，過濾，烘干得到2-噻吩乙酸121.8g，收率93.4%。HPLC面積歸一含量99.1%。