本文旨在探讨合成2-乙氧基丙烯的方法。通过深入研究这一合成过程,有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
背景:2-乙氧基丙烯(英文名2-Ethoxypropene,分子式C5H 10O),为无色透明且具有特殊气味的液体,不溶于水,与酮、醇等多种有机溶剂互溶,沸点62~ 64℃,是一种重要的医药中间体,目前在国内已经逐步取代2-甲氧基丙烯成为合成克拉霉素的关键中间体。
合成:
1. 方法一:
(1)丙酮缩二乙醇(2)
原甲酸三乙酯(78 g,0.53 mol)、丙酮(26 g,0.45 mol)和氯化铵(0.5 g,9.35 mmol)投入到无水乙醇(140 ml)中,加热至75℃回流反应6 h,温度逐渐降至69℃,至温度不再变化时停止反应,降至室温。加入水(300 ml),静置分层,有机层用无水碳酸钠干燥,常压精馏,收集113~114℃馏份,得2(43.8 g,74%)。
(2)2-乙氧基丙烯(1)
苯甲基硅油(150 ml)和对甲苯磺酸(0.55 g,3.2 mmol)投入带有冷凝接受装置的反应瓶,搅拌加热至210℃,开始缓慢滴加上步精馏产品2, 立即有馏份蒸出,约2 h滴加完毕,继续搅拌至无馏份蒸出为止。用水洗涤收集的馏份至体积不变,用无水硫酸镁干燥得无色液体。常压精馏, 收集61~61.5℃馏份,得1(25.3 g,87.6%),含量99.5%(GC)。
2. 方法二:
(1)丙酮缩二乙醇的合成方法
将丙酮和酸性阳离子交换树脂催化剂加入到 0.5 L带搅拌和恒温水浴(或低温浴槽)的玻璃反应釜中,缓慢滴加原甲酸三乙酯,滴加完毕,每隔一定时间取样分析反应液的组成。反应结束后,撤去恒温水浴,过滤出催化剂,反应液进行精馏可得到未反应的丙酮、副产物甲酸乙酯以及中间产物丙酮缩二乙醇 [大于95.0%(m/m)]。
(2)2-乙氧基丙烯的反应精馏方法
启动低温浴槽,将260 g丙酮缩二乙醇和2 g氯化铵加入到0.5 L蒸馏釜中,加热进行反应精馏,收集2-乙氧基丙烯和乙醇的混合物,进行称量和分析。对混合物进行水洗、精馏,可得到浓度大于99.0%的 2-乙氧基丙烯。对水洗液进行精馏,回收乙醇和少量的2-乙氧基丙烯,水可直接排放。
3. 方法三:
(1)2,2-二乙氧基丙烷的裂解
在管式裂解炉中加入自制的裂解催化剂约100克,加热至催化剂床层温度达到 160℃,将2,2-二乙氧基丙烷通过蠕动泵以 15g·h-1的速度加入管式裂解炉进口,完全气化后通过催化剂床层进行裂解反应,出口裂解气通过冷凝器,以 -15℃酒精进行冷却,收集冷凝液为裂解液。共加入 150 克 2,2-二乙氧基丙烷,得到裂解液为 142 克,其中含 2-乙氧基丙烯 61%,单程收率为 89.3%。
(2) 裂解液的精馏
将所得到的 142 克含量为 61%的裂解液进行精馏,回流比控制在 8,收集 57℃之前的馏分即 2-乙氧基丙烯粗品共 91 克,其中 2-乙氧基丙烯含量为91%,收率为95.6%。
(3)2-乙氧基丙烯的精制
将所得到的 2-乙氧基丙烯粗品用等体积的水进行洗涤,静置分层,将下层水相分去,得到 82 克2-乙氧基丙烯,含量≥99.5%,总收率为 84.5%。
参考文献:
[1]李小保,钱兵荣,叶菊娣. 2-乙氧基丙烯绿色合成技术的研究 [J]. 精细化工中间体, 2007, (06): 28-30+41. DOI:10.19342/j.cnki.issn.1009-9212.2007.06.009
[2]崔伟,黄伟. 2-乙氧基丙烯的合成 [J]. 上海化工, 2004, (11): 24-25. DOI:10.16759/j.cnki.issn.1004-017x.2004.11.005
[3]戴立言,陈英奇. 丙酮缩二乙醇液相裂解制备2-乙氧基丙烯 [J]. 中国医药工业杂志, 2001, (05): 37-38.