[发明专利]一种生产环丙基甲酸的绿色工艺

说明书

本案涉及一种生产环丙基甲酸的绿色工艺，本发明以环丙甲酸甲酯为原料，在稀硫酸催化下，一步水解得到环丙基甲酸，同时产生甲醇副产物；工艺采用边水解边精馏的方式回收甲醇，水解反应完毕，分出下层稀硫酸水溶液，该稀硫酸水溶液可反复套用，不产生废液，分层完毕，直接升温减压精馏得产品。本发明仅需一个精馏设备通过一步水解法就可以完成生产，工艺简单，占用设备少，且产能大，工艺环保；目标产物环丙基甲酸的纯度达到99.5％，水分小于0.1％，收率达到98％，且水解需要的稀硫酸可反复套用，不产生任何三废；副产物甲醇的纯度可达99.9％，水分小于0.1％，亦可回收利用。

技术领域

本发明属于有机物生产工艺领域，具体为一种生产环丙基甲酸的绿色工艺。

背景技术

环丙基甲酸是医药和农药行业广泛使用的中间体，可用于合成环丙沙星、环丙氟哌酸和环丙氟啶酸等高效抗菌新药，也广泛用于其他精细化工产品的合成；因此开发合理的合成路线，具有较大的社会效益和经济效益。文献报道环丙基甲酸常见的合成方法有：

(1)、以1-氯3-溴丙烷为原料经氰化、环合和水解而得；

(2)、以1，3-丙二醇为原料，先与氯化亚砜生成环状亚硫酸酯，再氧化成环状硫酸酯；经环合、氰化、水解而得；

(3)、以1，3-丙二醇为原料经溴代、氰化、环缩合、水解而得；

(4)、以丙二酸二乙酯和1，2-二溴乙烷为原料，经环缩合生成环丙基二羧酸酯，水解加热脱羧而得；

(5)、以乙酰乙酸乙酯为原料与环氧乙烷生成取代的γ丁内酯，再经氯化、环缩合、氧化而得；

(6)、以γ-丁内酯为原料，与氯化亚砜生成氯代丁酸酯，再经环合而得等等。

以上方法普遍存在原材料昂贵、反应条件苛刻、设备及控制条件要求严格、总收率低、实用价值小、三废量大等不足之处。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明旨在简化环丙基甲酸的制备工艺，提供一种绿色生产方法，生产过程中不会产生大量废水，且生成的副产物还能回收利用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生产环丙基甲酸的绿色工艺，包括如下步骤，

S1：将环丙基甲酸酯和浓硫酸加入到反应釜中，加热升温，随后缓慢滴加水至反应釜中；

S2：保持温度在60-110℃，同时利用精馏柱收集副产物；

S3：水滴加完毕后，温度降至60-80℃继续反应；

S4：利用GC检测环丙基甲酸酯的含量，环丙基甲酸酯的含量低于1％时，停止反应，自然冷却；

S5：自然冷却降至室温后将反应釜中的反应液倒入分液漏斗，收集有机层和酸水层，有机层继续减压精馏即得到环丙基甲酸。

进一步地，所述环丙基甲酸酯：水：浓硫酸的质量比＝1：0.25～0.5：0.1～0.4。

进一步地，所述S1中加热升温至80-100℃。

进一步地，所述环丙基甲酸酯选自环丙基甲酸甲酯、环丙基甲酸乙酯、环丙基甲酸正丁酯、环丙基甲酸丙酯或环丙基甲酸异丙酯的一种，更优选为环丙基甲酸甲酯。

进一步地，所述S3中，控制水在4-8h内滴加完毕，滴加完毕后继续反应2-3h。