一种2,2-二甲基丙二酸二甲酯的制备方法技术

本申请涉及有机化合物制备的技术领域，具体公开了一种2,2

【技术实现步骤摘要】
一种2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的制备方法


[0001]本申请涉及有机化合物制备的
，更具体地说，它涉及一种2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的制备方法。

技术介绍

[0002]2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯是一种用途广泛的有机化合物，是一种常见的医药中间体原料，广泛用于医药吡哌酸中间体、香料中间体及农药中间体的合成。其分子式为C7H
12
O4，相对分子质量为160.17。2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的结构式为：。
[0003]《2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的合成》,李艳云,尹振晏,化学世界11期681页,上述文献公开了制备2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的方法是以碘甲烷（CH3I）为甲基化试剂，甲醇作溶剂，在甲醇钠的催化下与丙二酸二甲酯进行亲电取代反应，在回流温度下反应6h，将丙二酸二甲酯转化为2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯，其反应方程式如下所示。
[0004]。
[0005]但是采用上述方法制备2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯过程中发现，后处理过程中涉及水洗的步骤，而2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯在水中有一定溶解度，从而导致产品的最高收率只能达到81%左右，生产效率较低。

技术实现思路

[0006]为了提高2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的生产效率，本申请提供一种2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的制备方法。
[0007]本申请提供的一种2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的制备方法，采用如下的技术方案：一种2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的制备方法，包括以下步骤：以丙二酸二甲酯为原料，溴甲烷为甲基化试剂，甲醇钠为催化剂，甲醇为溶剂，在40
‑
70℃搅拌反应6
‑
15h，反应结束后，将反应液经过后处理，得到2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯；所述反应液后处理方法为：反应结束后，将反应液冷却至室温并过滤除去不溶物，滤液蒸馏回收甲醇，加入二氯甲烷溶解蒸馏残余物；再次过滤除去不溶物，再将滤液蒸馏回收二氯甲烷，精馏得到精制2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯。
[0008]通过采用上述技术方案，采用溴甲烷替代碘甲烷作为甲基化试剂，溴甲烷价格低
于碘甲烷，降低生产成本；且后处理中先将甲醇通过蒸馏回收，甲醇沸点为65℃左右，产物沸点约168℃，两者沸点相差较大，不易在回收甲醇时损耗产物；本申请在后处理中，选用二氯甲烷作为溶剂，溶解2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯，杂质溴化钠和甲醇钠因不溶解可过滤除去，最后以精馏的方式，分离得到2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯，使2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯纯度超过99%，且产物的收率达到90.5%，在保证高纯度的条件下，大幅度提高收率；同时，甲醇和二氯甲烷几乎能够完全回收进行二次利用，大幅度节约生产成本；溴化钠因不溶解于二氯甲烷中，能够通过过滤的方式除去，无需采用大量水清洗产物，第一方面水不会带走产物导致产物收率降低，第二方面不存在废水，保护环境；第三方面更无须进行废水处理，也省去废水处理的成本，这对于2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯在工业化生产上有了飞越式提升。
[0009]可选的，所述丙二酸二甲酯与溴甲烷和甲醇钠的物质的量比为1:(2
‑
3.5):(2
‑
3.5)。
[0010]通过采用上述技术方案，在该配比下，能够使产物的收率较高。
[0011]可选的，所述丙二酸二甲酯与溴甲烷和甲醇钠的物质的量比为1：(2.5
‑
3.2)：(2.5
‑
3.2)。
[0012]通过采用上述技术方案，在该配比下，溴甲烷和甲醇钠的原料利用率高，在产物收率较高条件下，节约原料，从而降低生产成本。
[0013]可选的，所述反应温度为65℃，反应时间为12h。
[0014]通过采用上述技术方案，控制适宜的反应温度和反应时间，两者配合，以提高生产效率，节约时间成本。
[0015]可选的，所述甲醇钠通过如下方法制备得到：在冰水浴条件下，向无水甲醇中加入金属钠，待金属钠完全溶解，制备得到甲醇钠的甲醇溶液，所述甲醇钠的甲醇溶液制备后存放不超过1h。
[0016]通过采用上述技术方案，甲醇钠通过现场制备后立即投入使用，现场制备的甲醇钠的活性更好，催化效果更好，进而提高产品的收率。
[0017]可选的，所述甲醇与丙二酸二甲酯质量比为(5
‑
10):1。
[0018]通过采用上述技术方案，甲醇能够较好溶解丙二酸二甲酯，提供适宜的反应环境。
[0019]可选的，所述甲醇与丙二酸二甲酯质量比为7:1。
[0020]可选的，添加二氯甲烷时，所述二氯甲烷与2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯质量比为(1
‑
5):1。
[0021]可选的，所述二氯甲烷与2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯质量比为3:1。
[0022]通过采用上述技术方案，二氯甲烷方便将2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯溶解，且也不易过多而导致浪费。
[0023]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、后处理中，通过采用二氯甲烷作为溶剂，再过滤除去溴化钠和甲醇钠，最后以精馏的方式得到产品，使2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯纯度超过99%，且产物的收率达到90.5%；2、甲醇钠催化剂现制现用，催化效率高，从而提高收率；3、采用溴甲烷为甲基化试剂，原料成本远低于碘甲烷，可以显著降低生产成本。
附图说明
[0024]图1为实施例1制备得到的2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的1H NMR谱图。
[0025]图2为实施例1制备得到的2,2
‑
二甲基丙二酸二甲酯的
13
C NMR谱图。
具体实施方式
[0026]以下结合实施例1
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4和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例
[0027]实施例1一种2,2
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二甲基丙二酸二甲酯的制备方法，其步骤如下：S1，现制甲醇钠的甲醇溶液的制备：向带有磁力搅拌、冷凝管的250mL三口烧瓶中加入110mL无水甲醇，将烧瓶置于冰水浴中，缓慢加入5.98g（0.26mol）金属钠（金属钠应去除表面氧化层，切成小块），待金属钠完全溶解，即得甲醇钠的甲醇溶液，甲醇钠的甲醇溶液存放不超过1h。
[0028]S2，甲基化反应：将S1步骤得到的现制甲醇钠的甲醇溶液加入带有磁力搅拌、冷凝管和温度计的250mL三口烧瓶中，搅拌升温至65℃，缓慢加入13.48g（0.1mol）纯度为98%的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,2
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二甲基丙二酸二甲酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以丙二酸二甲酯为原料，溴甲烷为甲基化试剂，甲醇钠为催化剂，甲醇为溶剂，在40
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70℃搅拌反应6
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15h，反应结束后，将反应液经过后处理，得到2,2
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二甲基丙二酸二甲酯；所述反应液后处理方法为：反应结束后，将反应液冷却至室温并过滤除去不溶物，滤液蒸馏回收甲醇，加入二氯甲烷溶解蒸馏残余物；再次过滤除去不溶物，再将滤液蒸馏回收二氯甲烷，精馏得到精制2,2
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二甲基丙二酸二甲酯。2.根据权利要求1所述的一种2,2
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二甲基丙二酸二甲酯的制备方法，其特征在于：所述丙二酸二甲酯与溴甲烷和甲醇钠的物质的量比为1:(2
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3.5):(2
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3.5)。3.根据权利要求2所述的一种2,2
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二甲基丙二酸二甲酯的制备方法，其特征在于：所述丙二酸二甲酯与溴甲烷和甲醇钠的物质的量比为1：(2.5
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3.2)：(2.5
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3.2)。4.根据权利要求1所述的一种2,2
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【专利技术属性】
技术研发人员：江灵波，苏长流，丁成荣，王淑英，朱军华，孙秀娟，汪俊，
申请(专利权)人：临海市建新化工有限公司，
类型：发明
国别省市：