一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用微流场技术连续流合成(S)‑2‑对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，将三乙胺和对甲基苯磺酰氯的均相溶液、乳酸乙酯分别经微通道预冷模块预冷后再导入微通道反应模块进行反应，收集微通道反应模块的流出液，精制后得到(S)‑2‑对甲苯磺酰基丙酸乙酯成品。本发明专利技术的方法反应时间极短、反应温度能够精确控制、安全性高、能够使产品连续化生产、降低有机溶剂的用量、节约生产成本，有利于规模化工业生产。

A continuous flow synthesis method of (S) -2- p-toluene sulfonyl ethyl propionate by microfluidic technology

The invention discloses a method for the synthesis of ethyl toluensulfonacylpropionate 2 by the continuous flow of microflow Technology (S). The homogeneous solution of three ethylamine and methyl benzene sulfonyl chloride and ethyl lactate are pre cooled by the microchannel pre cooling module and then introduced into the microchannel reaction module, and the outflow of the microchannel reaction module is collected. After purification, we obtained (S) 2 - P - toluene sulfonyl ethyl propionate. The method of the invention has very short reaction time, the reaction temperature can be accurately controlled and the safety is high, it can make the product continuous production, reduce the amount of organic solvent, save the production cost, and be beneficial to the large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法
本专利技术属于化学合成及工艺领域，具体涉及一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法。
技术介绍
(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯（Ethyl(S)-2-(4-methylphenylsulfonyloxy)propionate）是苯氧脂肪酸类杂环除草剂精喹禾灵与喹禾糠酯的重要中间体。目前其主要合成方法主要是以L-乳酸乙酯与对甲苯磺酰氯发生磺酰化反应生成，由于合成过程中产生的HCl会阻碍反应的顺利进行，通常会加入三乙胺、氢氧化钠、吡啶等缚酸剂。具体反应式如下：此反应为放热反应，在常规釜式反应中需要缓慢滴加物料并且不断强烈搅拌以控制反应放热过快，防止反应器局部反应温度过高，从而导致反应时间延长，使生产效率低下；且常规釜式反应温度难以控制，温度过高可能会使原料手性发生改变，引起消旋，严重制约了产品收率与纯度。另外，釜式反应不能连续化生产，也会导致产品的生产周期延长。
技术实现思路
技术问题：本专利技术针对(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯采用常规釜式反应制备时间长、温度难以精确控制、反应危险性高、不能连续化生产以及有机溶剂用量大等技术问题，提供一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法。该方法反应时间极短、反应温度能够精确控制、安全性高、能够使产品连续化生产、降低有机溶剂的用量、节约生产成本；利用微通道反应器制备可以使原料的选择性更高，从而提高使产品的收率与光学纯度，有利于规模化生产。技术方案：一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，将三乙胺和对甲基苯磺酰氯的均相溶液、乳酸乙酯分别经微通道预冷模块预冷后再导入微通道反应模块进行反应，收集微通道反应模块的流出液，精制后得到(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯成品。进一步地，所述三乙胺和对甲基苯磺酰氯的均相溶液是将三乙胺和对甲基苯磺酰氯溶于有机溶剂中制成，有机溶剂为二氯甲烷或氯仿。进一步地，所述三乙胺与对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1～1.5:1。进一步地，微通道预冷模块的预冷介质为水，预冷温度为0℃～25℃。进一步地，对甲基苯磺酰氯与乳酸乙酯的摩尔比为1:0.9～1.1。进一步地，在微通道反应模块内的反应温度为0℃～25℃、反应停留时间为30s～300s。进一步地，精制的方法为水洗与减压蒸馏。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术采用连续流的微通道反应器，反应温度精确可控，降低了由于温度过高而使原料手性发生改变的可能性，显著提高产品的光学纯度。2、由于微通道反应具有高效混合和换热，将反应时间从传统间歇釜式反应的数小时缩短至几十秒，极大提高了生产效率。3、将传统釜式反应间歇生产升级为连续化生产，并大大减少了有机溶剂的用量，使生产过程更加高效和绿色。4、本专利技术与传统釜式反应相比，反应物具有极小的在线体积，且无放大效应，使生产过程更加安全。5、采用模块化、智能化的连续流微反应工艺，可以根据市场情况增减通道数和更换模块来调节生产，使其操作更加灵活。附图说明图1为本专利技术所使用的连续流微通道反应器装置图：1、2-原料罐，3、4-计量泵，5、6-压力表，7、8-微通道预冷通道，9、10、12-以水为冷却介质的预冷装置，11-微通道反应通道，13-产品收集罐。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本专利技术提供了一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，先在原料罐1中将三乙胺和对甲基苯磺酰氯溶于有机溶剂制成均相溶液，将乳酸乙酯加至原料罐2中，然后经计量泵3、4送入微通道预冷模块7和8中，由预冷装置9、10冷却后再导入微通道反应模块11进行反应，反应过程由预冷装置12控制反应温度，经产品收集罐13收集微通道反应模块的流出液，精制后得到(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯成品。实施例1将25g(0.25mol)三乙胺与48g(0.25mol)对甲基苯磺酰氯溶于100ml二氯甲烷中，将上述溶液与乳酸乙酯经计量泵分别通入微通道预冷模块进行预冷，通过冷却介质为水的外部换热器控制预冷温度为0℃，预冷模块出料通过调节两个计量泵的的流速控制对甲基苯磺酰氯与乳酸乙酯的摩尔比为1：1使两股物料同时流入微通道反应模块进行反应，同样由冷却介质为水的外部换热器控制反应温度为0℃，停留时间为30s，微通道反应模块出料后，经水洗，减压蒸馏收集产品。产品产率为97%，纯度(高效液相色谱检测)在99%以上。实施例2将30g(0.3mol)三乙胺与48g(0.25mol)对甲基苯磺酰氯溶于100ml二氯甲烷中，将上述溶液与乳酸乙酯经计量泵分别通入微通道预冷模块进行预冷，通过冷却介质为水的外部换热器控制预冷温度为10℃，预冷模块出料通过调节两个计量泵的的流速控制对甲基苯磺酰氯与乳酸乙酯的摩尔比为1：0.9使两股物料同时流入微通道反应模块进行反应，同样由冷却介质为水的外部换热器控制反应温度为10℃，停留时间为120s，微通道反应模块出料后，经水洗，减压蒸馏收集产品。产品产率为98%（基于乳酸乙酯），纯度(高效液相色谱检测)在99%以上。实施例3将38g(0.375mol)三乙胺与48g(0.25mol)对甲基苯磺酰氯溶于100ml氯仿中，将上述溶液与乳酸乙酯经计量泵分别通入微通道预冷模块进行预冷，通过冷却介质为水的外部换热器控制预冷温度为25℃，预冷模块出料通过调节两个计量泵的的流速控制对甲基苯磺酰氯与乳酸乙酯的摩尔比为1：1.1使两股物料同时流入微通道反应模块进行反应，同样由冷却介质为水的外部换热器控制反应温度为25℃，停留时间为300s，微通道反应模块出料后，经水洗，减压蒸馏收集产品。产品产率为97%（基于对甲基苯磺酰氯），纯度(高效液相色谱检测)在99%以上。实施例4将35g(0.35mol)三乙胺与48g(0.25mol)对甲基苯磺酰氯溶于100ml氯仿中，将上述溶液与乳酸乙酯经计量泵分别通入微通道预冷模块进行预冷，通过冷却介质为水的外部换热器控制预冷温度为15℃，预冷模块出料通过调节两个计量泵的的流速控制对甲基苯磺酰氯与乳酸乙酯的摩尔比为1：1使两股物料同时流入微通道反应模块进行反应，同样由冷却介质为水的外部换热器控制反应温度为15℃，停留时间为180s，微通道反应模块出料后，经水洗，减压蒸馏收集产品。产品产率为96%（基于对甲基苯磺酰氯），纯度(高效液相色谱检测)在99%以上。实施例5将25g(0.25mol)三乙胺与48g(0.25mol)对甲基苯磺酰氯溶于100ml二氯甲烷中，将上述溶液与乳酸乙酯经计量泵分别通入微通道预冷模块进行预冷，通过冷却介质为水的外部换热器控制预冷温度为20℃，预冷模块出料通过调节两个计量泵的的流速控制对甲基苯磺酰氯与乳酸乙酯的摩尔比为1：1使两股物料同时流入微通道反应模块进行反应，同样由冷却介质为水的外部换热器控制反应温度为20℃，停留时间为200s，微通道反应模块出料后，经水洗，减压蒸馏收集产品。产品产率为97%（基于对甲基苯磺酰氯），纯度(高效液相色谱检测)在99%以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用微流场技术连续流合成(S)‑2‑对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，其特征在于：将三乙胺和对甲基苯磺酰氯的均相溶液、乳酸乙酯分别经微通道预冷模块预冷后再导入微通道反应模块进行反应，收集微通道反应模块的流出液，精制后得到 (S)‑2‑对甲苯磺酰基丙酸乙酯成品。

【技术特征摘要】
1.一种利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，其特征在于：将三乙胺和对甲基苯磺酰氯的均相溶液、乳酸乙酯分别经微通道预冷模块预冷后再导入微通道反应模块进行反应，收集微通道反应模块的流出液，精制后得到(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯成品。2.根据权利要求1所述的利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，其特征在于：所述三乙胺和对甲基苯磺酰氯的均相溶液是将三乙胺和对甲基苯磺酰氯溶于有机溶剂中制成，有机溶剂为二氯甲烷或氯仿。3.根据权利要求2所述的利用微流场技术连续流合成(S)-2-对甲苯磺酰基丙酸乙酯的方法，其特征在于：所述三乙胺与对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1～1.5:...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙柏旺，蒋叶豪，周钰明，王明亮，朱岭军，王靖雯，张雅雯，王明鑫，吴鸿帅，孙晨，孙凯，程凯武，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32