[发明专利]一种叔丁醇镁的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于醇镁化合物的制备领域，特别涉及一种叔丁醇镁的制备方法。

背景技术

醇镁化合物是醇金属合物的一种，它的分子结构为Mg(OR)₂，R＝烷基。它是一种对水敏感的固体，主要应用于有机合成的选择性碱，无水体系中的中和剂，制备高纯度氧化镁的原料，化学中间体和聚烯烃的催化剂载体，合成抗艾滋病药物替诺福韦的关键催化剂，而叔丁醇镁的纯度对于合成此药物的收率有重要意义。

众所周之，具支链的醇镁都不能通过醇和金属镁直接反应得到。

US6544446描述了一种制备醇镁的方法，由金属镁与异戊二烯反应生成双异戊二烯镁加合物，然后与醇反应得到高收率醇镁，实例给出了叔丁醇镁的制备方法。处理双戊异二烯镁加合物是危险的。

US2005159630描述了一种制备醇金属的方法，利用高级醇与低级醇金属的醇交换得到高级醇金属，其权利要求包含所有碱土金属，其中权利要求4包含叔丁醇，实施例未列举叔丁醇镁的制备。

US2005159630所描述的过程应用于制备叔丁醇镁时，不能得到高纯度的叔丁醇镁，其中含有约30％的未被完全交换的甲醇镁。研究发现，叔丁醇镁在反应体系中的溶解度太低，导致醇交换反应过程生成的叔丁醇镁在反应混合物中很快饱和析出，裹夹了未反应的甲醇镁和未及时移走的甲醇，这部分甲醇镁不再参与反应而一直残留在叔丁醇镁中，造成最终叔丁醇镁的纯度只能达到70％。

CN101723803描述了一种高纯度叔丁醇镁的制备方法，利用低级烷基醇镁与叔丁醇酯在反应精馏(或蒸馏)条件下进行转移酯化反应，得到高纯度叔丁醇镁，但本领域的技术人员在研究CN101723803所描述的过程用于制备叔丁醇镁时，不能重复得到高纯度的叔丁醇镁，其中含有约20％的未被完全交换的甲醇镁，造成最终叔丁醇镁的纯度只能达到80％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种叔丁醇镁的制备方法，该方法中使用了一种合适的催化剂，显著提高了酯交换反应的转化率，使叔丁醇镁的纯度达到98％以上。

本发明的一种叔丁醇镁的制备方法，包括：将叔丁醇酯和催化剂TZB加入反应容器中，然后在氮气保护下，加入低级醇镁，加热回流0.5-5h，反应达到平衡后，蒸出反应副产物，最后将剩余的反应混合物中在N₂保护下减压抽滤，以除去叔丁醇酯和催化剂，最后将所得滤饼洗涤，干燥，即得纯度为98％～99.5％的叔丁醇镁；其中催化剂TZB为钛酸四丁酯、二甲亚砜和碘的混和物，钛酸四丁酯、二甲亚砜和碘的比例为34g∶100mL∶0.5g。

所述的叔丁醇酯为甲酸叔丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸叔丁酯、丁酸叔丁酯或异丁酸叔丁酯。

所述的催化剂TZB(碘化钛酸四丁酯)的制备方法为：N₂保护下，将34g钛酸四丁酯、100mL二甲亚砜和0.5g碘混合，搅拌均匀即得，密闭保存备用。

所述的低级醇镁为低级醇镁固体或者含有低级醇镁的醇溶液或混悬液；其中低级醇镁为C₁～C₄的烷基醇镁中的一种或几种。

上述的醇溶液或混悬液中的醇为C₁～C₄的烷基醇。

上述的C₁～C₄的烷基醇镁为甲醇镁、乙醇镁、正丙醇镁、异丙醇镁、正丁醇镁、叔丁醇镁和异丁醇镁。

所述的低级醇镁为叔丁醇镁与C₁～C₄的烷基醇镁中其他烷基醇镁的混合物。

所述的低级醇镁为叔丁醇镁和甲醇镁的混合物，其中叔丁醇镁与甲醇镁的重量比为1∶1。

所述的叔丁醇酯和催化剂TZB的质量体积比为400-2000∶5-7g/mL，叔丁醇酯和低级醇镁的摩尔比为5-30∶1。

所述的反应容器上安装有精馏或蒸馏装置。

所述的反应副产物的沸点≤96-98℃。

本发明在氮气保护下，将起始原料低级醇镁叔丁醇酯按一定的摩尔比加入具有精馏(或蒸馏)装置的反应设备中，加入适量的催化剂，反应开始并达到平衡时，精馏(或蒸馏)塔顶温度接近反应副产物低沸点酯的沸点，蒸出反应副产物低沸点酯，当精馏(或蒸馏)的镏出物中不再含有低沸点酯时，反应完成，采用常规方法除去过量的叔丁醇酯和催化剂，干燥后，得到几乎理论量产品，白色多孔状固体高纯度叔丁醇镁，纯度98％～99.5％。