一种丙二酸半酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了丙二酸半酯的制备方法，在催化剂存在下，可将丙二酸酯进行选择性水解得到半酯化合物。本发明专利技术的选择性单水解反应相较于其他合成丙二酸半酯的方法，反应条件简单，温和，副反应少。利用催化剂来促进丙二酸酯的单水解反应，反应活性高，收率高，具有巨大的应用潜力。潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种丙二酸半酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种丙二酸半酯的制备方法，还具体来说是利用纳米氧化锌作为催化剂丙二酸酯进行碱性水解反应得到丙二酸半酯。

技术介绍

[0002]半酯是分子上同时具有酯基和羧基两种结构的化合物，它是许多重要化合物合成过程中的必要材料之一，如药物、天然产物、聚合物等，因此半酯的合成方法一直受到许多科研工作者的关注。半酯的合成方法有环状酸酐的开环，对称二酯的单水解反应等。环状酸酐的开环反应通常需要在干燥的无水有机溶剂条件下进行，如甲苯、苯、醚或氯仿，反应条件苛刻。相对来说，对称二酯的单水解反应，反应条件简单，可以在水溶液中进行，也更符合绿色化学的时代追求。对称二酯的单水解反应，在不断的探索中。
[0003]半酯分子同时具有酯基和羧基两种结构，酯基和羧基的不同反应活性，是构建许多化合物的重要前驱体。丙二酸一甲酯和丙二酸一乙酯，它们都是许多药物和天然产物合成的重要中间体，是有机合成中最常用的半酯，应用二酯高效选择性单水解，两种半酯都可得较高的产率。这种选择性单水解反应相较于其他合成丙二酸半酯的方法，反应条件是环境友好和简单的，因为它只需要水，一小部分挥发性的共溶剂和便宜的试剂，而且不产生有害的副产品，因此该反应在化学合成中用途是可观的。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种利用纳米氧化锌作为催化剂丙二酸酯进行碱性水解反应得到丙二酸半酯的方法。
[0005]本专利技术具体技术方案如下：一种一种丙二酸半酯的制备方法，其制备方法如下：具体步骤：丙二酸酯反应底物在催化剂和稀碱的作用下进行水解反应，得到丙二酸单酯化合物。
[0006]进一步的，丙二酸酯反应底物中R为C1
‑
C5，优选为R为C1；催化剂为纳米氧化锌，粒径为10
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500 nm，优选200 nm；稀碱为 NaOH, LiOH, KOH, Ca(OH)2的其中一种或多种，浓度为0.1
‑
5.0 mol/L。
[0007]进一步的，丙二酸酯反应底物与催化剂、碱的摩尔比为1：0.5%
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2%：1
‑
10，优选为1：1%：2。
[0008]进一步的，将反应底物、催化剂、碱在有机溶剂中加热回流反应。
[0009]进一步的，反应时间为3
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8 h；反应溶剂，所述的有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、甲苯的其中一种或多种，溶剂的用量为丙二酸酯反应底物质量的10倍。
[0010]进一步的，反应结束后过滤分离出固体，反应溶液加入稀盐酸调节溶液Ph值为3，
分液收集有机相，水相经乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯的用量与溶剂的用量相同。合并有机相，有机相经无水硫酸镁干燥后进行减压蒸馏得到反应产物。
[0011]本专利技术利用催化剂来促进丙二酸酯的单水解反应，反应活性高，收率高，具有巨大的应用潜力。
具体实施方式
[0012]下面通过具体实施例进一步说明本专利技术，但本专利技术并不限于此，具体保护范围见权利要求。
[0013]实施例1将10克丙二酸二甲酯，1%摩尔量的纳米氧化锌， 2倍摩尔量的碱溶液，100克有机溶剂加入反应瓶中加热回流反应，反应结束后过滤分离出固体，反应溶液加入稀盐酸调节溶液Ph值为3，反应溶液经100克乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯的用量与溶剂的用量相同，有机相经无水硫酸镁干燥后进行减压蒸馏得到反应产物，计算实验收率。为获得多因素各水平的最佳搭配方法，将10
‑
500 nm不同粒径的氧化锌、不同碱类（NaOH, LiOH, KOH）、不同的反应时间与不同的溶剂进行正交实验。
[0014]表1 正交实验表实施例2将10克丙二酸二乙酯，0.5%摩尔量的纳米氧化锌（200 nm）， 10摩尔量的LiOH（1 mol/l）碱溶液，100克丙酮加入反应瓶中加热回流反应，反应结束后过滤分离出固体，反应溶液加入稀盐酸调节溶液Ph值为3，反应溶液经100克乙酸乙酯萃取，有机相经无水硫酸镁干燥后进行减压蒸馏得到反应产物，收率为89%。
[0015]实施例3将10克丙二酸二丙酯，2%摩尔量的纳米氧化锌（200 nm）， 5摩尔量的LiOH（1 mol/l）碱溶液，100克丙酮加入反应瓶中加热回流反应，反应结束后过滤分离出固体，反应溶液
加入稀盐酸调节溶液Ph值为3，反应溶液经100克乙酸乙酯萃取，有机相经无水硫酸镁干燥后进行减压蒸馏得到反应产物，收率为85%。
[0016]实施例4将10克丙二酸二戊酯，2%摩尔量的纳米氧化锌（200 nm）， 2摩尔量的LiOH（1 mol/l）碱溶液，100克丙酮加入反应瓶中加热回流反应，反应结束后过滤分离出固体，反应溶液加入稀盐酸调节溶液Ph值为3，反应溶液经100克乙酸乙酯萃取，有机相经无水硫酸镁干燥后进行减压蒸馏得到反应产物，收率为81%。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙二酸半酯的制备方法，其特征是包括以下步骤：丙二酸酯反应底物在催化剂和稀碱的作用下进行水解反应，得到丙二酸单酯化合物；其反应方程式如下：；丙二酸酯反应底物中R为C1
‑
C5，优选为R为C1；催化剂为纳米氧化锌，粒径为10
‑
500 nm，优选200 nm；稀碱为 NaOH, LiOH, KOH, Ca(OH)2的其中一种或多种，浓度为0.1
‑
5.0 mol/L。2.根据权利要求1所述的丙二酸半酯的制备方法，其特征是：丙二酸酯反应底物与催化剂、碱的摩尔比为1：0.5%
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2%：1
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10。3.根据权利要求1所述的丙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，赵相柱，高爱红，王瑞菲，唐晓婵，张晓霞，刘友彬，王灏，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：