CN102311345A - 乙酰丁二酸二甲酯的连续化合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙酰丁二酸二甲酯的连续化合成方法，以顺丁烯二酸二甲酯、乙醛为原料，在自由基引发剂存在下，用高压泵连续注入高压反应釜中进行反应，反应液连续出料，最后得到乙酰丁二酸二甲酯。该方法反应周期短，转化率达95％以上，产品纯度达99％以上。本品为生产新型环保型乙酰丁二酸二甲酯羧酸酮类食品色素——柠檬黄的关键中间体。
Description
技术领域
本发明属于化学工业合成技术，特别是涉及乙酰丁二酸二甲酯的合成方法。
背景技术
乙酰丁二酸二甲酯的结构式如下：
乙酰丁二酸二甲酯是生产新型环保型乙酰丁二酸二甲酯羧酸酮类食品添加剂---柠檬黄的关键中间体，该类食品添加剂在欧美被广泛使用于各类食品。柠檬黄是我国批准使用的6种食用色素之一，我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)中规定柠檬黄可用于果汁饮料、配制酒、糖果、糕点、罐头、腌制品、植物蛋白饮料及乳酸菌饮料。
国内外报道的乙酰丁二酸二甲酯的合成方法为顺丁烯二酸二甲酯、乙醛为原料，在引发剂剂存在下，于高压反应器中进行间歇反应，反应完毕，反应液经过常压精馏回收乙醛后，剩余物经过减压蒸馏得到产品。上述合成方法的主要缺点是：反应周期长(300min)，转化率不理想(90-92％)，粗产品纯度低，最终产品含量达不到99％。
发明内容
本发明之目的，在于克服现有技术上述之不足，提供一种反应周期短、转化率较高、产品纯度高、在同一高压反应器中连续进行反应的乙酰丁二酸二甲酯的合成方法，。
这种新方法的基本反应原理可用下式来描述：
本发明提供的乙酰丁二酸二甲酯的连续化合成方法，其反应在同一个反应器中进行，它经历的步骤如下：
1、将顺丁烯二酸二甲酯、乙醛、引发剂按照重量比1∶1.0-1.5∶0.01-0.05进行混合，用高压计量泵连续注入高压反应器中进行反应，同时连续出料，得到反应液备用；
2、在高压反应器中加入部分配好的反应液，封闭反应釜，搅拌升温，于120-130℃下反应120min后，连续向反应釜中进料，同时开启出料装置出料，反应期间控制反应温度为115-140℃，最佳为125-130℃，反应压力为1.0-2.0MPa，最佳为1.3-1.5MPa，直至配好的溶液使用完毕；
3、反应液经过常压精馏回收乙醛后，剩余物经过减压蒸馏得到粗产品，回收的乙醛作为反应原料循环使用；
4、粗产品溶解后冷却结晶，过滤得到乙酰丁二酸二甲酯的结晶物，即为产品。滤液下批减压精馏继续应用。
本发明中的引发剂指的是过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈。
本发明采取上述技术方案具有以下的有益效果：本发明所述的反应为连续化反应，反应周期短；反应产品转化率高达95％以上，产品纯度达99％以上；反应是在同一个反应器中进行的，工艺相对简单。
具体实施方式
实施例1：
这种反应在不锈钢高压反应器中进行，该反应器配有加热和冷却装置的控温装置和测温装置，有电磁搅拌装置，有压力测量装置，有高压连续出料装置，还有液体进出阀门，以及一台高压注射泵。
配料容器于冰水浴下，依次加入顺丁烯二酸二甲酯1000g，乙醛1220g，过氧化苯甲酰22g，搅拌溶解，备用。在500ml不锈钢高压反应器加入配好的溶液300ml，封闭反应釜；搅拌升温，于125℃下反应120min后，用高压注射泵以12.5ml/min的速度连续向反应釜中进料，同时开启出料装置，以同样速度出料，反应期间控制反应温度为125-130℃，反应压力为1.3-1.5MPa；直至配好的溶液使用完毕。收集的反应液气相色谱分析转化率95.7％。
反应液进行常压蒸馏操作，蒸出过量乙醛，残留物再进行减压蒸馏得到粗产品；粗产品加热溶解后，在结晶器中进行冷却结晶，过滤得到结晶物，即为产品；气相色谱分析含量99.33％。
实施例2：
用偶氮二异丁腈代替过氧化苯甲酰，其它条件和实施例1相同，反应液气相色谱分析转化率95.1％，结晶产品气相色谱分析含量99.17％。
实施例3：
高压注射泵以15ml/min的速度向反应釜中进料，其它条件和实施例1相同，反应液气相色谱分析转化率93.64％，结晶产品气相色谱分析含量98.88％。
Claims (3)
1.一种乙酰丁二酸二甲酯的连续化合成方法，其特征在于它采取以下步骤：
(1)将顺丁烯二酸二甲酯、乙醛、引发剂按照重量比1∶1.0-1.5∶0.01-0.05进行混合，用高压计量泵连续注入高压反应器中进行反应，同时连续出料，得到反应液备用；
(2)在高压反应器中加入部分配好的反应液，封闭反应釜，搅拌升温，于120-130℃下反应120min后，连续向反应釜中进料，同时开启出料装置出料，反应期间控制反应温度为115-140℃，反应压力为1.0-2.0MPa；直至配好的溶液使用完毕；
(3)反应液经过常压精馏回收乙醛后，剩余物经过减压蒸馏得到粗产品，回收的乙醛作为反应原料循环使用；
(4)粗产品溶解后冷却结晶，过滤得到乙酰丁二酸二甲酯的结晶物，即为产品。
2.根据权利要求1所述的一种乙酰丁二酸二甲酯的连续化合成方法，其特征在于：引发剂指的是过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈。
3.根据权利要求1所述的一种乙酰丁二酸二甲酯的连续化合成方法，其特征在于：反应温度最佳为125-130℃，最佳压力为1.3-1.5MPa。
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