一种原甲酸三乙酯的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种原甲酸三乙酯的合成方法，所述方法包括甲酸乙酯与乙醇钠反应生成二乙氧基甲醇钠，二乙氧基甲醇钠再与氯（溴）乙烷反应生成原甲酸三乙酯等步骤。本发明专利技术采用“一锅法”，中间体不用分离，该方法原料易得、反应条件温和、绿色环保、简单高效、节能，降低了生产成本，改善了操作环境，操作简便，自动化程度高，特别易于实现工业化。

【技术实现步骤摘要】
一种原甲酸三乙酯的合成方法
本专利技术涉及化学
，具体提供一种原甲酸三乙酯的合成方法。
技术介绍
原甲酸三乙酯又称三乙氧基甲烷，是一种非常重要的化工原料，已经在医药、农药、染料等行业中得到广泛使用。在医药方面，广泛用于合成氯喹、喹哌、二氯喹啉、氟哌酸、环丙氟哌酸、氟哌喹啉酸、氨基嘧啶等。在农药方面，被广泛用于生产嘧菌酯、吡菌磷、吡嘧磺隆、氯吡嘧磺隆、四唑嘧磺隆、双唑草腈及双甲脒等。原甲酸三乙酯还是丙烯酸纤维和次甲基类染料的中间体，用于合成菁染料。原甲酸三乙酯还可以用于某些显影敏感剂，作为防光晕材料广泛用于照相药品及彩色电影胶片等感光材料中。原甲酸三乙酯还可以用来制备香料，如柠檬酸二乙缩醛等和食品防腐剂，如尼泊金乙酯等；也可以用来制备涂料、染发剂、荧光剂和光引发剂等其它方面。原甲酸三乙酯的合成方法很多，据国内外文献报道，原甲酸三乙酯的生产工艺主要有二步法、“一锅法”、氢氰酸法、酯交换法、苯甲酰氯法等，分述如下。1.两步法两步法合成原甲酸三乙酯，最早的为金属钠法，先用乙醇与金属钠制备乙醇钠的乙醇溶液，在常压下，将乙醇钠的乙醇溶液滴入氯仿中，生成物过滤除盐，将滤液精馏而得产品。2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H23C2H5ONa+CHCl3→CH(OC2H5)3+3NaCl两步法以后发展为用氢氧化钠代替金属钠制备乙醇钠，具体方法是将固体氢氧化钠溶于乙醇，然后加入苯，在特制的反应塔内使苯-乙醇-水形成三元共沸物，气相物经冷凝分离出水，液相物为乙醇钠-乙醇溶液。再以乙醇钠为原料合成原甲酸三乙酯。两步法存在的缺点有：(1)由于乙醇钠滴入氯仿中，反应物浓度高放热多，反应温度不易控制；而由氯仿滴入乙醇钠中，温度更不好控制，放热更多、更快、更猛；这样容易引发安全事故。(2)氯仿在高浓度的强碱中易生成二氯卡宾，分解聚合，使收率明显降低。(3)生成大量的氯化钠，引发难以解决的环境保护问题。2“一锅法”在两步法的基础上，发展出了“一锅法”，具体就是用乙醇、氢氧化钠代替乙醇钠的“一锅法”生产工艺。“一锅法”的化学反应式为：3C2H5OH+3NaOH+CHCl3→CH(OC2H5)3+3NaCl+3H2O“一锅法”设备简单，投资少，不用单独制备乙醇钠，但收率一般都较低(大约30％～50％)，原辅料成本高，经济效益很差，副产大量的氯化钠，加上未反应完的氢氧化钠，形成大量含氢氧化钠和氯化钠混合物的固废，造成环境污染。3.氢氰酸法将氢氰酸和氯化氢的无水乙醇溶液反应，然后再和乙醇反应制得原甲酸三乙酯。化学反应式为：HCN+HCl+3C2H5OH→CH(OC2H5)3氢氰酸法由于使用剧毒的氢氰酸，对设备密封性和安全要求较高，否则易造成泄漏，引发安全事故。4.酯交换法酯交换法采用原甲酸三甲酯与乙醇反应，即可生成原甲酸三乙酯。化学反应式为：CH3OH+NaOH→CH3ONa+H2O3CH3ONa+HCCl3→CH(OCH3)3+3NaClCH(OCH3)3+3C2H5OH→CH(OC2H5)3+3CH3OH从工艺可以看出，酯交换法要先生产原甲酸三甲酯，然后再与乙醇进行酯交换，工艺流程长，产生大量的氯化钠固废，生产原甲酸三甲酯的收率也较低，成本较高。5.苯甲酰氯法苯甲酰氯法是由苯甲酰氯和甲酰胺、乙醇进行反应，反应结束后，除去反应副产的氯化铵和苯甲酸，再通过蒸馏得到原甲酸三乙酯。反应方程式如下：C6H5COCl+CHONH2+3C2H5OH→CH(OC2H5)3+C6H5COOH+NH4Cl苯甲酰氯法分两步进行，首先苯甲酰氯与甲酰胺反应，然后再与乙醇反应生成原甲酸三乙酯，同时副产苯甲酸和氯化铵两个产品，这种混合的盐不好分离，易引发环保问题，同时也导致生产成本偏高。从以上可以看出，原甲酸三乙酯的合成方法虽然很多，但是在大生产中，都各有缺点。因此，开发一条反应条件温和、绿色环保、简单高效，成本低廉的新方法合成原甲酸三乙酯显得非常有必要。在有离子型反应物参与的化学反应中，加入相转移催化剂聚乙二醇类或者季铵盐类，因相转移催化剂的作用，反应底物接触充分，也会提高反应收率；减少副反应，提高主反应的选择性；还可以加快反应速率、降低反应温度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种原甲酸三乙酯的合成方法，反应条件温和，无安全风险。本专利技术所采用的技术方案是：一种原甲酸三乙酯的合成方法，所述方法包括以下步骤：1)以甲酸乙酯与乙醇钠反应生成二乙氧基甲醇钠；2)二乙氧基甲醇钠再与氯(溴)乙烷反应生成原甲酸三乙酯。优选地，所述方法采用的溶剂为四氢呋喃、二氧六环、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或乙醇或者其任意组合。优选地，所述方法采用的相转移催化剂为聚乙二醇类或季铵盐类。进一步优选地，采用的相转移催化剂为聚乙二醇类400-800。进一步优选地，采用的相转移催化剂为C12-C18饱和烷基三甲(乙)基溴(氯)化铵、苄基三甲(乙)基溴(氯)化铵。进一步优选地，所述相转移催化剂的重量比为乙醇钠的1-5％。优选地，所述步骤1)的反应温度为-20-20℃。优选地，所述步骤2)的反应温度为-20℃到所用溶剂的沸点。优选地，所述步骤1)的反应时间为3-10h。优选地，所述步骤2)的反应时间为4-9h。优选地，所述甲酸乙酯、乙醇钠、氯(溴)乙烷的物质的量比为1.1-1.5:1：0.9-0.95。优选地，所述步骤1)完成后，中间体不用分离提纯，直接进行下一步反应，生成原甲酸三乙酯。本专利技术具有以下有益效果：1、反应条件温和，无安全风险；2、反应选择性好，原子经济性高，收率高达85％以上，成本相对低廉；3、后处理及提纯方便，反应结束，只需简单过滤和蒸馏即可。4、本专利技术相对于两步法、“一锅法”的优势在于：两步法中，乙醇钠与氯仿的反应是一个放热量很大的反应，温度不好控制，对操作及设备的要求比较高，否则容易发生“冲料”事故，很不安全。氯仿与强碱生成的中间态二氯卡宾，也很容易分解和聚合，从而大大降低收率，收率一般小于50％。而且，我们从化学方程式中可以看出，生成一分子的原甲酸三乙酯要生成三分子的氯化钠，固废非常多，很容易造成难以解决的环境保护问题。目前的两步法和“一锅法”的缺点是一样的，只不过，“一锅法”和两步法相比，工艺相对简单，设备投资相对少，操作简便一些。本专利技术提供的工艺，安全，不会发生“冲料”事故，副反应很少，收率也较高，超过85％，而且生成一分子的原甲酸三乙酯只生成一分子的氯(溴)化钠，固废少很多，环保风险易控制。5、本专利技术相对于氢氰酸法的优势在于：氢氰酸法由于使用剧毒的氢氰酸，在转移和使用的过程中，对设备密封性和安全要求较高，否则易造成泄漏，引发安全事故。与氢氰酸法相比，本专利技术提供的工艺，没有使用剧毒化学品，安全可靠。6、本专利技术相对于酯交换法的优势在于：酯交换法，在生产原甲酸三甲酯的过程中，甲醇钠与氯仿的反应是一个放热量很大的反应，温度不好控制，对操作及设备的要求比较高，否则容易发生“冲料”事故，很不安全。氯仿与甲醇钠生成的中间态二氯卡宾，也很容易分解和聚合，从而大大降低收率，收率一般小于50％。而且，我们从化学方程式中可以看出，生成一分子的原甲酸三乙酯要生成三分子的氯化钠，固废非常多，很容易造成难以解决的环境保护问题。生产出的原甲酸三甲酯，再与乙醇进行酯交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原甲酸三乙酯的合成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)以甲酸乙酯与乙醇钠反应生成二乙氧基甲醇钠；

【技术特征摘要】
1.一种原甲酸三乙酯的合成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)以甲酸乙酯与乙醇钠反应生成二乙氧基甲醇钠；2)二乙氧基甲醇钠再与氯(溴)乙烷反应生成原甲酸三乙酯。2.根据权利要求1所述原甲酸三乙酯的合成方法，其特征在于：所述方法采用的溶剂为四氢呋喃、二氧六环、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或乙醇或者其任意组合。3.根据权利要求1所述原甲酸三乙酯的合成方法，其特征在于：所述方法采用的相转移催化剂为聚乙二醇类或者季铵盐类。4.根据权利要求3所述原甲酸三乙酯的合成方法，其特征在于：所述方法采用的相转移催化剂为聚乙二醇400-800。5.根据权利要求3所述原甲酸三乙酯的合成方法，其特征在于：所述方法采用的相转移催化剂为C12-C18饱和烷基三甲(乙)基溴(氯)化铵或苄基三甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘年金，张邦国，赵百合，胡丽娟，
申请(专利权)人：江苏远大仙乐药业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32