[发明专利]一种原甲酸三甲酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机合成中间体的制备，具体涉及一种原甲酸三甲酯的制备方法。

背景技术

原甲酸三甲酯(trimethyl orthoformate)，又称三甲氧基甲烷〔HC(OCH3)3〕，是重要的有机合成中间体。医药方面用于合成维生素A、维生素B1、磺胺、抗菌素等；涂料方面用于聚氨酯或环氧涂料的脱水以防止硬化；亦用于香料合成，市场用量逐年增加。

目前世界上常用的原甲酸三甲酯生产方法，是通过腈与甲醇、氯化氢反应，生成氢卤酸亚胺盐，然后醇解、精化得到原甲酸三甲酯产品；其中的精化步骤是对醇解反应液进行精化，具体是分别进行一级蒸馏、纯化处理及二级蒸馏，其中一级蒸馏主要包括初馏、一级精馏、溶剂回收步骤。但是，这种方法得到的产品液中，含有三氮杂苯(三嗪)等含氮杂质是不可避免的。极少量该杂质的存在，也会严重干扰和限制了原甲酸三甲酯的应用，比如，以原甲酸三甲酯为原料生产嘧菌酯时，原料中含有0.1％的三嗪，也将大大降低嘧菌酯收率。因此若将三嗪杂质去除将会大大提升原甲酸三甲酯的品质。

但目前公开除去三嗪杂质的方法，主要有(一)调整合成过程工艺控制参数，如pH值等；(二)用重金属盐如CuCl₂·2H₂O、CoCl₂·6H₂O、ZnCl₂等处理产品；(三)用离子交换树脂处理产品；(四)卤化氢处理产品。

这些方法在三嗪处理上都有一定效果，但也存在着处理收率低或实施条件苛刻等缺陷，从而在工业应用上受到限制。

目前已公开的以腈为原料的原甲酸三甲酯生产方法中，氢氰酸法成本最低，但由于原料的特殊性，研究的人极少，目前世界上仅杜邦公司采用氢氰酸法生产原甲酸三甲酯，国内主要采用金属钠法或甲醇钠法生产，氢氰酸法尚处于开发阶段。

氢氰酸法又分为一锅法和两步法两种。“一锅法”是指成盐、醇解反应在一个反应器中分段完成；“两步法”是指成盐完成后分离出亚胺盐，亚胺盐再投入反应器进行醇解反应。“一锅法”尽管操作比较简单，但由于成盐反应液的酸性太强，不利于醇解反应的进行，且成盐反应的杂质直接进入醇解反应中，使醇解反应副反应增多，杂质多，不利于产品分离，产品收率低，平均收率在60％左右；“两步法”包括HCl的发生、HCl与HCN加入甲醇中进行成盐、在所得成盐液中加入甲醇进行醇解、然后依次进行一级蒸馏、纯化处理及二级蒸馏等步骤制得原甲酸三甲酯产品，其中通过成盐反应所得亚胺盐，对活性中间体亚胺盐进行分离和纯化后，亚胺盐含酸低、杂质少，更有利于醇解反应和副产物的抑制及产品分离，收率高，产品纯度高；但目前公开的两步法中，整个反应体系反应热较高、反应可控性差、从而使得收率不稳定同时反应体系存在较大的安全隐患，另外反应不够彻底、从而产品的收率偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三嗪含量低、收率高的原甲酸三甲酯制备方法。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种原甲酸三甲酯的制备方法，由成盐、醇解、精化步骤组成，所述精化步骤包括对醇解反应液离心分离、将所得粗品纯化处理，其特征在于：所述纯化处理是首先向离心分离所得的粗品中加入处理剂，然后对所得产品进行干燥，所述处理剂为碱水溶液，优选氢氧化钠、氢氧化钾等苛性碱，也可以使用碳酸钠、碳酸钾；加入所述处理剂处理的温度为0～15℃、时间为1.5～2.5h。

发明人在长期的研发过程中发现，在纯化处理步骤中采用上述处理剂对粗品进行处理、再进行干燥，最终所得原甲酸三甲酯产品中三嗪杂质含量很少、在0.001～0.06％，且原甲酸三甲酯产品的几乎不产生水解，精化方法收率高达90％；同时经上述精化处理后没有残渣生成，处理反应条件温和、成本低廉，适于工业化大规模生产。上述成盐、醇解步骤均可采用现有方法进行。

为了进一步提高本发明制备方法中精化步骤的收率、在90.8％～91.5％，上述碱水溶液优选质量浓度为2～10％氢氧化钠或氢氧化钾水溶液；为了更进一步提高本发明制备方法中精化步骤的收率、在92％左右，进一步优选为质量浓度为4～7％的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液；为了更提高本发明制备方法中精化步骤的收率，最优选为5.5％的氢氧化钾水溶液。

更进一步，上述5.5％的氢氧化钾水溶液处理剂处理的温度优选为3～9℃、时间为2h，在实现三嗪杂质含量低的情况下、收率高达93％～94％。

为了再进一步提高本发明制备方法中精化步骤的收率，上述处理剂用量优选为粗品重量的3～10％，更优选为8％。