一种原乙酸三甲酯的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种化合物合成方法，具体涉及一种原乙酸三甲酯的合成新工艺。
【背景技术】
[0002] 原乙酸三甲酯，又称三甲氧基乙烷，是一种重要的原酸酯，易溶于醇、醚等有机溶 剂。在有机合成上，原乙酸三甲酯是合成新型甜味剂三氯蔗糖所用的酰化剂；是合成氯氰菊 酯、功夫菊酯等拟除虫菊酯农药的中间原料；是合成维生素 B、维生素 A、磺胺啶等药物所需 的中间体；还可用于染料和香料工业。
[0003] 原乙酸三甲酯合成工艺和合成方法，国内外文献报道不多，均是以乙睛为原料，经 乙亚胺甲醚盐酸盐醇解得到原乙酸三甲酯,合成收率在80 %~90 %之间，但收率极不稳 定。
[0004] 目前原乙酸三甲酯的合成分两步进行，先由乙腈和甲醇在溶剂存在下通入干燥氯 化氢气体，进行成盐反应，生成乙亚胺甲醚盐酸盐；再加入两倍物质的量的甲醇进行醇解反 应，制得原乙酸三甲酯。
[0005] 在上述合成过程中，体系含水对原酯合成的主要影响有以下两点：①原乙酸三甲 酯遇水极易分解，因此，反应系统中存在的水分是影响产品收率的主要因素之一。②原乙酸 三甲酯的合成需要原料HC1、甲醇、乙腈和溶剂正己烷，原料中甲醇、乙腈及有机溶剂虽然要 求水分含量很苛刻，但总水分含量仍达〇. 2%甚至更高。该少量水分带入反应系统后，在氯 化氢气体通入反应体系时，由于分散的不均匀，形成的盐酸盐成块状或附于反应器壁，其中 包含了一定的原料乙腈，导致最终产品原乙酸三甲酯质量、收率较低。因此，采取措施去除 水分或减小水分的影响，成为了提高产品收率的重要途径。目前几种主要的控制原酯合成 含水的方法如下：
[0006] 1、原酯合成原料含水控制
[0007] 对于原酯合成的两种原料进行含水控制，主要包括甲醇含水控制及乙腈含水控 制；由于要求水分含量很苛刻，处理成本高且效果不明显。
[0008] 2对合成原料添加吸水剂
[0009] 选择了部分吸水剂对原料进行实验，因原料中的水分含量太低，除水效果不明显。 [0010] 3对原酯合成设备进行干燥处理
[0011] 该方法蒸汽消耗量大，且原酯合成属于低温反应通氯化氢；处理成本高且效果不 明显。所以此方法无工艺价值。
[0012] 鉴于上述技术背景，本发明结合反应原料的特性，通过大量的实验进行比对，提出 了如下解决方案。
【发明内容】
[0013] 本发明针对上述技术问题，提供了一种原乙酸三甲酯合成的新工艺，通过采用微 量的合适的表面活性剂吸水，降低原酯合成体系含水，提高了原酯合成收率。
[0014] 本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的，本说明书中采用的百分含量未经 特别说明均为质量百分含量：
[0015] 提供了一种原乙酸三甲酯的合成方法，以乙腈、甲醇为起始原料的路线中，通过采 用微量的合适的表面活性剂吸水，降低原酯合成体系含水，以提高原酯合成收率；所述合成 方法包括以下内容和步骤：
[0016] 1)将乙腈、甲醇和非极性溶剂在反应釜中混合降温至-20~-5°c时，在该体系中 加入少量双子的表面活性剂，再通入干燥氯化氢气体，使乙腈：甲醇：氯化氢：表面活性剂 的摩尔比为1:1~2:1. 05~1. 5:0. 001~0. 005,乙腈与非极性溶剂的质量比为1:2~5， 通完氯化氢气体后，再经充分搅拌反应生成乙亚胺甲醚盐酸盐；
[0017] 2)在步骤1)生成的乙亚胺甲醚盐酸盐中再加入起始乙腈摩尔量2~4倍的甲醇， 并调节体系PH值至5~6. 5,在25~40°C下进行醇解反应，再将醇解产物过滤、精制，得到 原乙酸三甲酯。
[0018] 本发明优选的技术方案中，步骤1)所述的双子表面活性剂优选季铵盐类双子表 面活性剂；进一步优选十六烷基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、甲基丙烯酸六氟 丁酯、甲磺酰乙酸甲酯、十二烷基二甲基苄基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或 两种以上的混合物；更进一步优选十六烷基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、甲基 丙烯酸六氟丁酯或甲磺酰乙酸甲酯中的任意一种或两种以上的混合物；最优选十六烷基三 甲基氯化铵。
[0019] 本发明优选的技术方案中，步骤1)所述原酯合成加入的表面活性剂量为乙腈：甲 醇：氯化氢：表面活性剂的摩尔比为1:1~2:1.05~1.5:0. 001~0.005 ;进一步优选 1:1. 05 ~L 08:1. 08 ~L 16:0. 003 ~0· 004。
[0020] 本发明优选的技术方案中，步骤1)所述的加入表面活性剂的时间和方式优选合 成投料结束后一次性加入。
[0021] 本发明优选的技术方案中，步骤1)所述的加入表面活性剂时的体系温度优 选-15 ~-KTC。
[0022] 本发明优选的技术方案中，步骤1)所述搅拌反应时间优选为3~12hr ;进一步优 选6~12hr 〇
[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用微量的合适的表面活性剂吸水，降 低体系含水，可以很好地改善反应体系的混合状态，形成的亚氨基醋酸酯盐酸盐，以结晶方 式均匀分散，提高了反应收率，提高原酯合成收率至95 %。
【具体实施方式】
[0024] 实施例1 :
[0025] 1)在装有搅拌器、测温探头的1.5m高的1000L搪瓷反应釜中，向釜内投入乙 腈82kg、无水甲醇67. 2kg及300kg正己烧，将反应液搅拌冷至-KTC，搅拌状态下加入 0. 085kg的吸水表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵，缓慢通入干燥的氯化氢气体85kg，通 毕再充分搅拌反应6小时成盐，得到烷基亚氨基醋酸酯盐酸盐。
[0026] 2)在步骤1)得到的烷基亚氨基醋酸酯盐酸盐中加入160kg无水甲醇，通入氨气调 节反应液的PH值为5. 5~6. 0。维持15min不变，反应混合物在40°C搅拌反应4hr醇解结 束，降温过滤除盐，滤液精馏得到产品原乙酸三甲酯233kg，含量98. 02%，收率95. 16%。
[0027] 实施例2 :
[0028] 1)在装有搅拌器、测温探头的1.5m高的1000L搪瓷反应釜中，向釜内投入乙腈 82kg、无水甲醇69kg及300kg正己烧，将反应液搅拌冷至-10°C，搅拌状态下加入0. 095kg 的吸水表面活性剂双十二烷基二甲基氯化铵，缓慢通入干燥的氯化氢气体83kg，通毕再充 分搅拌反应6小时成盐，得到烷基亚氨基醋酸酯盐酸盐；
[0029] 2)在步骤1)得到的烷基亚氨基醋酸酯盐酸盐中加入160kg无水甲醇，通入氨气调 节反应液的PH值为5. 5~6. 0。维持15min不变，反应混合物在40°C搅拌反应4hr醇解结 束，降温过滤除盐，滤液精馏得到产品原乙酸三甲酯229. 6kg，含量97. 92%，收率93. 67%。
[0030] 实施例3 :
[0031] 1)在装有搅拌器、测温探头的1.5m高的1000L搪瓷反应釜中，向釜内投入乙 腈82kg、无水甲醇68. 5kg及300kg正己烧，将反应液搅拌冷至-10 °C，搅拌状态下加入 0. 080kg的