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1、第1期郭玉良等:丁二酰丁二酸二甲酯合成工艺研究17丁二酰丁二酸二甲酯合成工艺研究*郭玉良,陈声宗,张竞,李文生,叶姣(湖南大学化学化工学院,长沙410082)摘要:采用过量的丁二酸二甲酯作为反应溶剂,以甲醇钠与丁二酸二甲酯为原料合成丁二酰丁二酸二甲酯的合成工艺,研究了原料配比、反应温度及反应时间对产品收率的影响。在n(丁二酸二甲酯)Bn(甲醇钠)=413B1、反应温度100e及回流反应时间25~30min的最佳合成工艺条件下,得到质量分数为9715%的丁二酰丁二酸二甲酯,以丁二酸二甲酯计其收率为8011%。关键词:
2、丁二酰丁二酸二甲酯;丁二酸二甲酯;甲醇钠中图分类号:TQ225124文献标识码:A文章编号:1001-9219(2001)01-17-020前言1实验部分丁二酰丁二酸二甲酯是重要的有机合成中间111试剂与仪器体。该化合物的合成工艺有很多,一般都是采用丁二酸二甲酯,金属钠均为化学纯,无水甲醇丁二酸二甲酯在惰性溶剂中经醇钠作用,发生自为分析纯,甲醇钠自制;XT-4显微熔点仪,PE-身缩合而生成丁二酰丁二酸二甲酯的工艺路线。2000傅立叶变换红外光谱仪。常用的溶剂有二甲苯、甲苯、道生等高沸点化合112反应原理[1-5]物
3、,而且常常加入少量的极性助溶剂以促进反应的进行。常见的极性助溶剂有二甲基亚砜、[1-5]N,N-二甲基甲酰胺、环丁砜等。无论采用何种惰性溶剂和助溶剂组成的混合溶剂,都存在着一个共同的缺点,即反应时间长,产物分离提纯工艺复杂,原料的回收利用率不高,产物的收率偏低。鉴于丁二酸二甲酯的沸点较高,同时和甲醇[6-8]的互溶性较好,近十年来国外采用过量的丁二酸二甲酯做溶剂,甲醇做助溶剂,使丁二酸二甲酯与甲醇钠反应制备丁二酰丁二酸二甲酯,产品113操作的收率高,纯度好,而且反应时间短,过量的原料反应是在有搅拌器、温度计、恒压漏
4、斗、韦氏易于回收,减少了有机废物的排放。本文参考国分馏柱(接氮气导管、冷凝器)的500ml的四口烧外文献,对丁二酰丁二酸二甲酯合成工艺进行了瓶中进行的,先加入63g丁二酸二甲酯,搅拌加热详细研究,在最佳工艺条件下,产品质量可达升温到100~110e。然后在氮气保护下滴入18g9715%,以丁二酸二甲酯计产品收率达8011%。甲醇钠溶液,控制滴加速度,使液相温度维持在100e以上。甲醇钠溶液加完后,再回流反应25~30min。然后将反应物冷却,加入32g无水甲醇,搅拌浆化,抽滤,并用无水甲醇洗涤滤饼。将母液与洗涤液合
5、并进行分馏,回收甲醇和丁二酸收稿日期:2000-07-20;作者简介:郭玉良,男,1976年生,内蒙古赤峰人,湖南大学应用化学专业硕士研究二甲酯。滤饼抽干后,用浓度为15%(质量百分生,主要从事农药、有机颜料中间体的合成研究;*通讯联系人。数)的稀硫酸32g进行中和,即可析出产品。抽18天然气化工2001年第26卷滤,用水洗涤滤饼到母液pH值为3~6,得白色粉配比,有利于产品收率的提高。这是因为当丁二末状固体。将湿固体在70e下真空干燥,得酸二甲酯用量较大时,丁二酸二甲酯和甲醇钠均1013g产品,质量分数可达971
6、5%,其熔点为154可在溶液中很好地分布,有利于充分接触反应。[6]~155e(文献值154~155e),以消耗的丁二当配比增加到413B1时,产率已高达8011%,再酸二甲酯计其收率为8011%。进一步升高配比,收率已无明显提高。114产品定性分析213回流时间对反应的影响丁二酸二甲酯与甲醇钠的摩配比为413B1,其余条件同212,考察回流时间对反应收率的影响,结果见表3。表3回流时间对反应的影响-1IR(KBr压片)/cm:308112,167213(v-Table3Refluxtimeeffectonyiel
7、dOO回流时间/min15202530C-C-C-),164119(v-C=C-),144416,134313反应收率/%7311771379158011(v-O-H),121319(v-C-O-C-),112219,106715,80616,76911。与Sadtler标准红外光谱图一致,延长回流时间,有利于反应收率的提高。但证实产品为丁二酰丁二酸二甲酯。当回流时间超过25~30min时,收率已无明显提高。2结果与讨论根据实验结果,本文选择丁二酸二甲酯与甲211温度对反应的影响醇钠的摩比为413B1,反应温度10
8、0e,回流反应在前述装置中加入丁二酸二甲酯51g,滴加时间25~30min为试验范围内的最佳合成工艺条甲醇钠溶液18g,再回流25~30min,然后升温至件,在该条件下重复做了3次实验,产品的质量分不同温度进行反应,考察温度对产品收率的影响,数均在9715%以上,以丁二酸二甲酯计的收率分结果见表1。别为7919%、8014%和8010%,平均收率为表1温度对
