[发明专利]2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法无效

专利信息
申请号: 93107598.X 申请日: 1993-05-21
公开(公告)号: CN1036391C 公开(公告)日: 1997-11-12
发明(设计)人: 松冈一之 申请(专利权)人: 大世吕化学工业株式会社
主分类号: C07C323/52 分类号: C07C323/52
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 杨丽琴
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 羟基 甲硫基 丁酸 制备 方法
【说明书】:

本发明涉及2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法,该化合物可用作例如家畜的饲料填加剂。

制备2-羟基-4-甲硫基丁酸的方法是已知的,该方法包括由丙烯醛、甲硫醇和氰化氢制备2-羟基-4-甲硫基丁腈,并在过量硫酸存在下使所述2-羟基-4-甲硫基丁腈水合。由于其中所涉及的反应可以比较容易的方式进行,并以高产率得到产物,因此,该方法可以在工业规模上应用。

然而,上述方法产生大量的废物硫酸和硫酸铵。这样对这些副产物的处理步骤便是必需的,而且在这些步骤中需消耗很多能量,因此增加了制备2-羟基-4-甲硫基丁酸的成本。从环境保护的角度讲,向自然界排放大量硫酸铵或其他硫酸盐是不合乎要求的。

因此,本发明的目的是提供有效且低成本而在不产生大量废物的情况下制备2-羟基-4-甲硫基丁酸的方法。

可引用下列文献作为本发明的其他现有技术。日本专利公开7925/1971公开了由丙烯醛氰醇制备2-羟基-4-甲硫基丁腈的方法。日本专利公开28943/1987公开了通过甲酸酯与羧酸酰胺反应制备羧酸酯的方法。日本专利公开290653/1989公开了用丙酮和甲酸甲酯作起始原料制备异丁烯酸甲酯的方法。此外,日本专利公开235846/1990公开了通过使甲醇脱氢制备甲酸甲酯的方法。

然而,这些文献中均未公开制备2-羟基-4-甲硫基丁酸的方法。该方法包括水合2-羟基-4-甲硫基丁腈,使所得到的2-羟基-4-甲硫基丁酰胺与甲酸甲酯反应生成2-羟基-4-甲硫基丁酸甲酯,并将所述2-羟基-4-甲硫基丁酸甲酯水解得到2-羟基-4-甲硫基丁酸。

为了实现上述目的,本发明者进行了深入的研究,结果发现,当2-羟基-4-甲硫基丁腈被水合,然后使得到的2-羟基-4-甲硫基丁酰胺与甲酸甲酯反应,如此形成的2-羟基-4-甲硫基丁酸甲酯再经过水解时,可以非常有效地制得2-羟基-4-甲硫基丁酸,而不形成大量废物,从而使副产物再循环成为可能,并基本上避免了使用硫酸。基于这一发现,已完成了本发明。

因此本发明提供了制备2-羟基-4-甲硫基丁酸的方法,该方法包括(1)第一步使2-羟基-4-甲硫基丁腈水合形成2-羟基-4-甲硫基丁酰胺,(2)第二步使上述第一步所得的2-羟基-4-甲硫基丁酰胺与甲酸甲酯反应形成2-羟基-4-甲硫基丁酸甲酯和甲酰胺,(3)第三步水解上述第二步所得的2-羟基-4-甲硫基丁酸甲酯形成2-羟基-4-甲硫基丁酸和甲醇。

本发明方法的反应图解如下:

在上述第一步中用作起始原料的2-羟基-4-甲硫基丁腈可以通过常规方法由氰化氢、丙烯醛和甲硫醇来制备。

因此,例如在催化剂存在下,丙烯醛与甲硫醇反应得到3-甲硫基丙醛。所述催化剂可以是例如碱金属醇盐如甲醇钠,乙酸盐如乙酸铜和乙酸钴,有机碱如吡啶、哌啶和三乙胺。

使如此得到的3-甲硫基丙醛在催化剂存在下与氰化氢反应,由此可以高产率很容易地制得2-羟基-4-甲硫基丁腈。所述催化剂可以是例如,碱金属氢氧化物如氢氧化钠、碱金属碳酸盐如碳酸钠、碱金属碳酸氢盐如碳酸氢钠、碱金属亚硫酸盐如亚硫酸钠、碱金属亚硫酸氢盐如亚硫酸氢钠,和有机碱如吡啶和三乙胺。

也可以通过丙烯醛与氰化氢反应,然后使所得到的丙烯醛氰醇与甲硫醇反应来制备2-羟基-4-甲硫基丁腈。此外,也可以通过丙烯醛与氰化氢及甲硫醇在催化剂如碳酸铵的存在下一步反应来制备所述2-羟基-4-甲硫基丁腈。

上述第一步的水合反应可以通过2-羟基-4-甲硫基丁腈与水在催化剂存在下接触来进行。

所述催化剂可以是对腈的水合有效的催化剂,例如,强酸如硫酸,弱碱如弱酸的碱金属盐或碱土金属盐,金属如锰、铜和镍,以及这类金属的氧化物。弱碱可以是例如碱金属硼酸盐,如四硼酸钠、四硼酸钾、偏硼酸钠及偏硼酸钾;碱土金属硼酸盐,如原硼酸镁;碱金属磷酸盐如磷酸锂、磷酸钠和磷酸钾;碱土金属磷酸盐如磷酸镁和磷酸钙;碱金属硅酸盐如硅酸钠;碱土金属硅酸盐如硅酸钙;碱金属碳酸盐如碳酸钠、碳酸钾及碳酸氢钠;碱土金属碳酸盐如碳酸镁和碳酸钙。其中优选弱碱如碱金属硼酸盐,例如四硼酸钠,及金属氧化物如氧化锰。即使使用硫酸,其所需量是非常小的,因此,该方法基本没有硫酸铵形成。从工业化角度讲这是非常有利的。

在上述水合反应中所用水的量并非关键。然而通常水的用量为每摩尔2-羟基-4-甲硫基丁腈约0.1至300摩尔,优选约1至150摩尔。为促使该反应顺利进行,可以将水溶性有机溶剂如丙酮或甲醇加到该反应体系中。

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