丙酮酸甲酯的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及丙酮酸甲酯领域，尤其涉及一种丙酮酸甲酯的制备方法。
【背景技术】
[0002] 丙酮酸甲酯是一种重要的有机合成中间体，为淡黄色透明液体，密度为1.13g · cm 3，折光率为1.4065,闪点为39°C，分子量为102.1，沸点为137°C，具有刺激性气味，微溶于 水，在医药、农药、电子等领域中被广泛应用。目前传统的合成工艺是在光照条件下，用液溴 和H2〇2为催化剂来氧化乳酸甲酯，得到反应产物;之后反应产物用NaOH和NaHC0 3粉末调至中 性，再用二氯甲烷来萃取，CaCl2干燥;最后减压蒸馏得到产品丙酮酸甲酯。但是此法制备得 到的丙酮酸甲酯收率低，不符合工业化生产要求。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种丙酮酸甲酯的制备方法，解决了现有方法收 率低，不符合工业化生产要求的技术问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0005] -种丙酮酸甲酯的制备方法，包括以下步骤:丙酮酸、甲醇和对甲基苯磺酸混合加 热至回流，丙酮酸的质量百分比不超过8%反应停止;脱去混合溶液中的甲醇;再加入乙醇 和苯，脱去溶液中的水;再加热脱去苯和乙醇，得到丙酮酸甲酯。
[0006] 优选地，所述丙酮酸、所述甲醇和所述对甲基苯磺酸的物质的量比为(2~2.5): (9 ~10):(0.02~0.03)〇
[0007] 优选地，通过蒸馏法脱去所述混合溶液中的甲醇，所述蒸馏温度为80~100°C。
[0008] 优选地，通过蒸馏法脱去所述苯和所述乙醇，所述蒸馏温度不超过90°C。
[0009] 从上述技术方案可以看出，本发明提供的丙酮酸甲酯的制备方法，以丙酮酸和甲 醇为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，直接进行反应，反应终点为混合溶液中丙酮酸的质量百 分比不超过8%，并脱去混合溶液中的甲醇和水，制得的丙酮酸甲酯的收率高、对环境友好 和纯度高;并且操作简单，原料易得，适合工业化大生产。
【具体实施方式】
[0010]为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但 是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的 限制。
[0011] -种丙酮酸甲酯的制备方法，包括以下步骤:丙酮酸、甲醇和对甲基苯磺酸混合加 热至回流，丙酮酸的质量百分比不超过8%反应停止;脱去混合溶液中的甲醇;再加入乙醇 和苯，脱去溶液中的水;再加热脱去苯和乙醇，得到丙酮酸甲酯。
[0012] 本发明以丙酮酸和甲醇为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，直接进行反应，反应终点 为混合溶液中丙酮酸的质量百分比不超过8%，并脱去混合溶液中的甲醇和水，制得的丙酮 酸甲酯的收率高、对环境友好和纯度高，符合工业化生产的要求。
[0013]在本发明中，丙酮酸与甲醇的反应式如下：
[0015] 在本发明的实施例中，丙酮酸、甲醇和对甲基苯磺酸的物质的量比为(2~2.5): (9 ~10): (0.02~0.03);在本发明的其他实施例中，丙酮酸、甲醇和对甲基苯磺酸的物质的量 比为 2.3:9.4:0.026。
[0016] 在本发明的实施例中，为了脱去混合溶液中的甲醇，采用蒸馏法将甲醇脱去，蒸馏 温度为80~100°C。
[0017] 在本发明中，丙酮酸与甲醇反应后会生成水，为了除去混合溶液中水，通过将乙醇 和苯加入到混合溶液中，会出现分层，进而除去水;但是溶液中会存在乙醇和苯，为了除去 乙醇和苯，采用蒸馏法，在温度不高于90°C的条件下，除去溶液中的乙醇和苯，得到丙酮酸 甲醋。
[0018] 上述技术方案操作简单，原料易得，适合工业化大生产。
[0019] 为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供丙酮酸甲酯的制备方法进 行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0020] 以下实施例中所用的原料均为市售。
[0021] 实施例1
[0022] 将2mol丙酮酸、9mol乙醇和0.02mol对甲基苯磺酸混合，并加热至回流进行反应， 直至丙酮酸的含量为8%，停止反应;再将温度升到80°C，将混合溶液中甲醇蒸馏出去;再向 混合溶液中加入乙醇和苯，搅拌出现分层，从而将溶液中的水脱去，再将温度升高到90°C， 从而将苯和乙醇蒸馏出去，得到丙酮酸甲酯。
[0023] 本实施例制备得到的丙酮酸甲酯的产率为76.15%，纯度为99.85%。
[0024] 实施例2
[0025] 将2.5mol丙酮酸、lOmol乙醇和0.03mol对甲基苯磺酸混合，并加热至回流进行反 应，直至丙酮酸的含量为7%，停止反应;再将温度升到90°C，将混合溶液中甲醇蒸馏出去； 再向混合溶液中加入乙醇和苯，搅拌出现分层，从而将溶液中的水脱去，再将温度升高到80 °C，从而将苯和乙醇蒸馏出去，得到丙酮酸甲酯。
[0026] 本实施例制备得到的丙酮酸甲酯的产率为76.32%，纯度为99.76%。
[0027] 实施例3
[0028] 将2.3mol丙酮酸、9.4mol乙醇和0.026mol对甲基苯磺酸混合，并加热至回流进行 反应，直至丙酮酸的含量为6%，停止反应;再将温度升到100°C，将混合溶液中甲醇蒸馏出 去;再向混合溶液中加入乙醇和苯，搅拌出现分层，从而将溶液中的水脱去，再将温度升高 到87°C，从而将苯和乙醇蒸馏出去，得到丙酮酸甲酯。
[0029] 本实施例制备得到的丙酮酸甲酯的产率为76.31%，纯度为99.75%。
[0030] 实施例4
[0031] 将2.5mol丙酮酸、9.5mol乙醇和0.025mol对甲基苯磺酸混合，并加热至回流进行 反应，直至丙酮酸的含量为6.5%，停止反应;再将温度升到85°C，将混合溶液中甲醇蒸馏出 去;再向混合溶液中加入乙醇和苯，搅拌出现分层，从而将溶液中的水脱去，再将温度升高 到85°C，从而将苯和乙醇蒸馏出去，得到丙酮酸甲酯。
[0032] 本实施例制备得到的丙酮酸甲酯的产率为76.29%，纯度为99.86%。
[0033] 实施例5
[0034] 将2.2mol丙酮酸、9.6mol乙醇和0.020mol对甲基苯磺酸混合，并加热至回流进行 反应，直至丙酮酸的含量为6.7%，停止反应;再将温度升到83°C，将混合溶液中甲醇蒸馏出 去;再向混合溶液中加入乙醇和苯，搅拌出现分层，从而将溶液中的水脱去，再将温度升高 到87°C，从而将苯和乙醇蒸馏出去，得到丙酮酸甲酯。
[0035] 本实施例制备得到的丙酮酸甲酯的产率为76.38%，纯度为99.77%。
[0036]以上对本发明提供的一种丙酮酸甲酯的制备方法进行了详细的介绍，本文中应用 了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解 本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本 发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明 权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种丙酮酸甲酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:丙酮酸、甲醇和对甲基苯 磺酸混合加热至回流，丙酮酸的质量百分比不超过8%反应停止;脱去混合溶液中的甲醇； 再加入乙醇和苯，脱去溶液中的水;再加热脱去苯和乙醇，得到丙酮酸甲酯。2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丙酮酸、所述甲醇和所述对甲基苯 磺酸的物质的量比为(2~2.5): (9~10) :(0.02~0.03)。3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过蒸馏法脱去所述混合溶液中的甲 醇，所述蒸馏温度为80~100°C。4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过蒸馏法脱去所述苯和所述乙醇，所 述蒸馏温度不超过90 °C。
【专利摘要】本发明公开了一种丙酮酸甲酯的制备方法，包括以下步骤：丙酮酸、甲醇和对甲基苯磺酸混合加热至回流，丙酮酸的质量百分比不超过8％反应停止；脱去混合溶液中的甲醇；再加入乙醇和苯，脱去溶液中的水；再加热脱去苯和乙醇，得到丙酮酸甲酯。本发明通过以丙酮酸和甲醇为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，直接进行反应，反应终点为混合溶液中丙酮酸的质量百分比不超过8％，并脱去混合溶液中的甲醇和水，制得的丙酮酸甲酯的收率高、对环境友好和纯度高；并且操作简单，原料易得，适合工业化大生产。
【IPC分类】C07C67/54, C07C67/08, C07C69/716
【公开号】CN105646208
【申请号】
【发明人】郭新平
【申请人】潍坊晶润化工有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月24日