CN102976927A - α-酮戊二酸钙的制备方法 - Google Patents

α-酮戊二酸钙的制备方法 Download PDF

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张国基
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Abstract

本发明提供了一种α-酮戊二酸钙的制备方法，包括：a)将甲醇钠加入到二氯乙酸甲酯中，并滴加丙烯酸甲酯进行反应；b）向步骤a)完成后的混合液中加水洗涤，分离水相和有机相，将有机相减压蒸馏得到2,2-二氯戊二酸二甲酯；c）向2,2-二氯戊二酸二甲酯中加入NaOH，在60℃下反应，生成α-酮戊二酸钠；d）向步骤c）的产物中加入氯化钙，搅拌，得到α-酮戊二酸钙。本发明α-酮戊二酸钙的制备方法通过改变催化剂的加入方式，使催化剂在反应体系中分布均匀，且随着另一产物的逐渐加入，催化剂浓度越来越小，不仅有效的控制了二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯反应的进程，还提高了产物的收率。中间产物仅经过一次水解便得到α-酮戊二酸钠，缩短了工序，提高了收率。

Description

α-酮戊二酸钙的制备方法
技术领域
本发明属于α-酮戊二酸盐的制备方法，具体为一种α-酮戊二酸钙的制备方法。
背景技术
α-酮戊二酸钙为白色粉末，微溶于水，化学式为C5H4O5Ca，结构式为：
Figure 770469DEST_PATH_IMAGE001
现有技术中α-酮戊二酸钙的制备方法为：将二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯混合后，再滴加催化剂甲醇钠来制备酮戊二酸二甲酯，得到的酮戊二酸二甲酯先在酸性条件下水解，再经碱性条件水解，最后与氯化钙反应制得酮戊二酸钙。
然而，随着甲醇钠的逐渐滴入，二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯反应体系中甲醇钠的浓度不断增大，使得二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯之间的反应越来越剧烈，难以控制反应的进程。
同时，在该反应中，催化剂相对于反应物来说占有的摩尔百分比较小，在实际反应过程中，可能存在局部甲醇钠浓度较大，当然不排除局部甲醇钠较小的可能性，这两种情况对于此反应来说都是致命的缺陷，最终会影响到酮戊二酸二甲酯的收率和纯度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种α-酮戊二酸钙的制备方法。
本发明的技术方案为：一种α-酮戊二酸钙的制备方法，包括以下步骤：
a)将甲醇钠加入到二氯乙酸甲酯中，搅拌均匀，将体系温度控制在40℃～50℃，并滴加丙烯酸甲酯进行反应；
b）向步骤a)完成后的混合液中加水洗涤，分离水相和有机相，将有机相减压蒸馏得到2,2-二氯戊二酸二甲酯；
c）向2,2-二氯戊二酸二甲酯中加入NaOH，在60℃下反应，生成α-酮戊二酸钠；
d）向步骤c）的产物中加入氯化钙，搅拌，得到α-酮戊二酸钙。
所述步骤a)中二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯的物质的量之比为1：1.1。
所述步骤a)中甲醇钠的使用量为二氯乙酸甲酯和丙烯酸甲酯质量之和的1%~2%。
所述步骤c)中2,2-二氯戊二酸二甲酯与NaOH的物质的量之比为1:0.7。
本发明α-酮戊二酸钙的制备方法通过改变催化剂的加入方式，使催化剂在反应体系中分布均匀，且随着另一产物的逐渐加入，催化剂浓度越来越小，不仅有效的控制了二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯反应的进程，还提高了产物的收率。中间产物2,2-二氯戊二酸二甲酯仅经过一次水解便得到α-酮戊二酸钠，缩短了工序，提高了收率。
具体实施方式
下面，结合化学方程式和具体实施例对本发明α-酮戊二酸钙的制备方法做进一步说明：
本发明α-酮戊二酸钙的制备方法所涉及的化学反应为：
Figure 530615DEST_PATH_IMAGE002
Figure 171549DEST_PATH_IMAGE003
a)将浓度为30%（质量百分比）的甲醇钠溶液加入到二氯乙酸甲酯中，搅拌均匀，将体系温度控制在40℃～50℃，保温30分钟，后滴加丙烯酸甲酯进行反应，反应4小时后，停止搅拌，维持反应温度10分钟；其中，加入的二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯的物质的量之比为1：1.1，甲醇钠的使用量为两种反应物质量之和的1%~2%;
b）向步骤a)完成后的混合液中加水洗涤，静置，水相和有机相分层，弃去水相，保留有机相，反复3次，然后将有机相减压蒸馏得到2,2-二氯戊二酸二甲酯;
c）向2,2-二氯戊二酸二甲酯中加入浓度为30%（质量百分比）的NaOH溶液，在60℃下反应4小时，2,2-二氯戊二酸二甲酯与NaOH的物质的量之比为1:0.7；其中2,2-二氯戊二酸二甲酯上的两个Cl被两个OH取代，连接在同一碳上的两个羟基不稳定，脱水形成羰基，两端的酯在碱性条件下水解成为羧基，生成α-酮戊二酸钠;
d）向步骤c）的产物中加入氯化钙，α-酮戊二酸钠与氯化钙的物质的量之比为1:0.5～1.2，搅拌4小时，得到α-酮戊二酸钙。
本发明α-酮戊二酸钙的制备方法通过改变催化剂的加入方式，使催化剂在反应体系中分布均匀，且随着另一产物的逐渐加入，催化剂浓度越来越小，不仅有效的控制了二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯反应的进程，还提高了产物的收率。中间产物2,2-二氯戊二酸二甲酯仅经过一次水解便得到α-酮戊二酸钠，缩短了工序，提高了收率。两个改进的结合使得本发明所提供方法制得的α-酮戊二酸钙的收率为80%，纯度为99%，而现有技术所提供方法的收率仅为70%。

Claims (4)

1.一种α-酮戊二酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将甲醇钠加入到二氯乙酸甲酯中，搅拌均匀，将体系温度控制在40℃～50℃，并滴加丙烯酸甲酯进行反应；
b）向步骤a)完成后的混合液中加水洗涤，分离水相和有机相，将有机相减压蒸馏得到2,2-二氯戊二酸二甲酯；
c）向2,2-二氯戊二酸二甲酯中加入NaOH，在60℃下反应，生成α-酮戊二酸钠；
d）向步骤c）的产物中加入氯化钙，搅拌，得到α-酮戊二酸钙。
2.根据权利要求1所述的α-酮戊二酸钙的制备方法，其特征在于：所述步骤a)中二氯乙酸甲酯与丙烯酸甲酯的物质的量之比为1：1.1。
3.根据权利要求1所述的α-酮戊二酸钙的制备方法，其特征在于：所述步骤a)中甲醇钠的使用量为二氯乙酸甲酯和丙烯酸甲酯质量之和的1%~2%。
4.根据权利要求1所述的α-酮戊二酸钙的制备方法，其特征在于：所述步骤c)中2,2-二氯戊二酸二甲酯与NaOH的物质的量之比为1:0.7。
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