[发明专利]乙酰丙酸制法

说明书

本发明涉及用糠醇制取乙酰丙酸的方法。

乙酰丙酸或4-氧庚酸可作为药物或其它化学产品合成用中间产物。

可用两种不同的方法制得。

可在稀盐酸中将糠，如葡萄糖，蔗糖，糖蜜或淀粉加热而得。这种制法收率不高，工业上几乎不用。

还可在水中于油存在下将糖醇环打开而制得乙酰丙酸。US3752849说明了这种方法，其中采用水溶酮作为反应溶剂。该法收率高。但用作溶剂的酮本身要进入醛醇缩合以及缩合二级反应。该法中，既使在蒸馏之后也只能得到有色乙酰丙酸，其滴定浓度不会超过98%，因为难于分出其所含杂质。

本发明提出简化并克服了现有技术方法缺点的用糠醇制取乙酰丙酸的方法，其中经过简单蒸馏即可得到纯度高于98%的基本上无色的乙酰丙酸。

更确切地说，本发明涉及乙酰丙酸制法，其中在水和操作条件下非氧化性强质子酸存在下将糠醇加热，其特征是将糠醇逐渐送入含水，强质子酸和作为反应溶剂的乙酰丙酸的混合物之中。

本说明书中，强质子酸定义为酸性官能度H₀低于或等于-4的质子酸。

这类质子酸的非限制性例子可特地举出氢卤酸，如氢氯酸，氢卤酸和氢碘酸;硫酸，焦硫酸，高氯酸，苯磺酸，甲磺酸，三氟甲磺酸，氯磺酸，氟磺酸。

优选用氢卤酸。

实际上，一般采用便于应用的廉价氢氯酸。

水量范围很宽。

一般用1-25mol，优选1.5-10mol水/mol糠醇。

用作反应溶剂的乙酰丙酸量范围也很宽。

乙酰丙酸用量一般为30-1000wt%，优选为50-500⁶wt%，以反应所用糠醇总重量计。

以水总重量计的强质子酸量为1-50wt%，优选2-20wt%。

本发明方法实施温度优选等于或高于60℃。

其上限基本上是根据反应混合物中不同成分的沸点和操作压力而进行调节。

大气压下，温度上限为100℃。若在密闭容器中操作，在反应混合物自生压力下，上限为250℃。

糠醇通过液流，注射或各种其它方式而逐渐引入含乙酰丙酸，水和强质子酸的反应器之中。

引入时间可为几分钟至数十小时，这取决于反应物和具体搅拌方法。

一般来说，引入时间为1-12小时，只是应注意到这里指出的值并不关键。

最终反应混合物的处理和乙酰丙酸的分离在本发明中很简单。在强质子酸，如氢氯酸，氢溴酸和氢碘酸的沸点很低时，只需在反应后减压蒸馏除去过量水和强质子酸。

若强质子酸不能挥发，就应先用例如碱金属氢氧化物或碳酸盐中和后再用各种已知方法分出形成的盐。

乙酰丙酸可用例如电位测定法计量加入初始混合物中。

反应中形成的丙酸，特别是糠醇本身缩合形成的聚合化合物可减压蒸馏而从副产物中分出。

本发明方法可得到纯度很高并且不会染色或仅有极为轻微的极淡黄色染色乙酰丙酸。不存在第三溶剂可避免形成各种介入第三溶剂的次级反应副产物。这些副产物一般来说颜色深，特别是用酮作溶剂形成的副产物，一般来说很难于与乙酰丙酸分开。

以下实例详述本发明。

实例1

在装有搅拌器，流体入口管和温度计的6l玻璃反应器中加入2550g乙酰丙酸（98%纯度）

990g水

150g37wt%氢氯酸水溶液。

反应混合物搅拌并加热到90℃。

90℃保温条件下6小时内流体加入2940g（30mol）糠醇。

流体加料结束后减压蒸出过量水和氢氯酸。

得到5841g棕色流体油，滴定值（电位测定法）92.4%乙酰丙酸（或者，在减去加入的乙酰丙酸后，形成的乙酰丙酸未分离时的收率为83.3%，以加入的糠醇计）。

乙酰丙酸粗产品减压（670Pa）精馏而得：

670Pa下乙酰丙酸蒸汽温度值：122-124℃，

精馏乙酰丙酸颜色（按照GARDNER染色标准）：1-2（即未染色至极淡黄色），

精馏乙酰丙酸重量值：5455g，

精馏乙酰丙酸滴定值：98.8%

以加入的糠醇计的分出乙酰丙酸收率（减去作为溶剂加入的乙酰丙酸）：83.0%。

对比试验A

在同于实例1的反应器中加入

2160g甲·乙酮

252g水

252g37wt%氢氯酸水溶液。

反应混合物搅拌并加热回流（80℃）。