一种2,3-二氰基丙酸乙酯的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及化工生产技术领域，具体公开一种2,3

【技术实现步骤摘要】
一种2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺


[0001]本专利技术涉及化工生产
，尤其涉及一种2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺。

技术介绍

[0002]2,3
‑
二氰基丙酸乙酯是用于合成氟虫腈的重要中间体。目前，文献报道的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的合成方法主要分为一步法和两步法，其中，两步法由于产品收率低、三废产生量大，已经基本不再采用。一步法生产2,3
‑
二氰基丙酸乙酯工艺，是以氰乙酸乙酯、氰化钠和多聚甲醛为原料在溶剂中进行反应，然后经酸化、水洗、萃取、脱溶、精馏处理得到2,3
‑
二氰基丙酸乙酯成品。该工艺步骤繁琐、废水产生量相对较大，且在反应及萃取过程中会涉及到两种溶剂的交叉污染，导致回收高纯度溶剂相对较为困难。
[0003]有文献报道在反应和萃取过程中均采用二氯甲烷一种溶剂，但是，在脱溶和精馏环节生产尾气中不可避免的会夹带二氯甲烷，即使微量的二氯甲烷在高温焚烧处理中也会分解产生氯化氢，从而给生产系统带来较大的腐蚀影响。近期，还有文献报道了以丙二酸二乙酯和羟基乙腈为原料，在甲醇钠的甲醇溶液中反应得到中间体1α
‑
氰基甲基
‑
丙二酸二乙酯，中间体I再在甲苯溶剂中与氨气反应得到中间体II2
‑
酰胺基
‑3‑
氰基丙酸乙酯反应液，最后中间体II反应液在催化剂1,4
‑
二氮杂二环[2.2.2]辛烷(简称DABCO)的作用下与光气反应得到产品2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺。此工艺虽然溶剂可以回收利用，但是，涉及的原料种类较多，且原料不易获得，原料的储存要求也较高，危险性大，工业化实施难度大，除此之外，制备的产品中杂质含量较高，纯度有待进一步提升。因此，有必要提供一种操作简单、三废产生量小，且产品收率和纯度较高的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺。

技术实现思路

[0004]针对现有2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺存在的操作繁琐、三废产生量大，溶剂回收利用难度高，以及制备的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯收率和纯度有待进一步提升的问题，本专利技术提供一种2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
[0006]一种2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺，包括以下步骤：
[0007]步骤a，以氰乙酸乙酯、多聚甲醛和固体氰化钠为原料，于N,N
‑
二甲基甲酰胺中反应，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯合成液；
[0008]步骤b，向所述2,3
‑
二氰基丙酸乙酯合成液中流加氯化氢有机溶液，调节pH至1.5
‑
2.0，得酸化液；所述氯化氢有机溶液为氯化氢的N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液，氯化氢有机溶液的水分含量≤100ppm；
[0009]步骤c，将所述酸化液降温至0
‑
10℃后，通过聚丙烯中空纤维微孔疏水膜进行脱氰，得脱氰液；
[0010]步骤d，向所述脱氰液中加入碱性物质，调节pH至6.0
‑
7.5，脱水，过滤，将所得滤液进行脱溶，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯粗品和回收溶剂；
[0011]步骤e，将所述2,3
‑
二氰基丙酸乙酯粗品精馏，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品。
[0012]专利技术人在试验过程中发现，常规工艺制备得到的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品为粉红色，放置一段时间后变为黑红色，导致产品的外观不佳。专利技术人经多方面查找原因，发现为在合成过程加入的过量的氰化钠经后续酸化产生氢氰酸，氢氰酸在脱溶或者精馏过程中发生聚合反应，导致制备的2,3
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二氰基丙酸乙酯产品中夹杂氢氰酸的聚合物，从而使得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品呈现粉红色。
[0013]相对于现有技术，本专利技术提供的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺，采用水分含量≤100ppm的氯化氢的N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液进行酸化，在保证酸化效果的前提下，不但可减少三废量的产生，降低回收高纯度溶剂的难度，更为关键的是，还能避免2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品水解问题的发生，提高产品质量；在合成工艺中引入脱氰工序，可避免含氰化合物聚合而导致的产品有色问题的出现，使得制备的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品呈现无色透明的外观，提高产品的市场竞争力；在脱氰后对脱氰液进行中和处理，可避免强酸条件下，高温处理对2,3
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二氰基丙酸乙酯中间物料带来的分解问题的出现，提高2,3
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二氰基丙酸乙酯产品的稳定性；除此之外，整个工艺只涉及一种溶剂，能够避免传统工艺中溶剂交叉污染不能实现高纯溶剂回收的问题，且整个工艺不涉及含氯溶剂，能够避免高温处理生产尾气时而产生的盐酸气体对设备的腐蚀问题。
[0014]本专利技术提供的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺，工艺步骤简洁，省去了传统工艺中水洗、萃取等操作，三废产生量大大减少，且还大大降低了回收高纯溶剂的操作难度，制备的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品无色透明，产品纯度可达到99.5％以上，收率可达95％以上，产品质量大大提高，具有较高的经济效益和环保效益，市场前景广阔。
[0015]优选的，步骤a具体为：将氰乙酸乙酯加入N,N
‑
二甲基甲酰胺中，混合均匀，降温至15
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20℃，加入多聚甲醛，混合均匀，于15
‑
20℃流加固体氰化钠，流加结束后保温反应，气相色谱监测至反应结束，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯合成液。
[0016]进一步地，所述固体氰化钠的流加时间为4.5
‑
5.5h。
[0017]优选的，步骤b中，所述氯化氢有机溶液的浓度为16wt％
‑
18wt％。
[0018]进一步地，步骤b中，控制流加的氯化氢有机溶液的温度为5
‑
10℃。
[0019]优选的氯化氢有机溶液的浓度，在保证酸化效果的前提下，减少有机溶剂(N,N
‑
二甲基甲酰胺)的引入量，减少后续回收溶剂的能耗，提高回收溶剂的效率。同时，优选的氯化氢有机溶液的浓度和温度，可在使得氯化氢浓度尽量高的前提下，保证氯化氢在有机溶剂中的稳定性，同时降低2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的水解。
[0020]进一步地，步骤b中，以氯化氢计，每小时所述氯化氢有机溶液的流加量为氰乙酸乙酯质量的0.08
‑
0.085倍。
[0021]采用水分含量≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,3
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二氰基丙酸乙酯的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，以氰乙酸乙酯、多聚甲醛和固体氰化钠为原料，于N,N
‑
二甲基甲酰胺中反应，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯合成液；步骤b，向所述2,3
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二氰基丙酸乙酯合成液中流加氯化氢有机溶液，调节pH至1.5
‑
2.0，得酸化液；所述氯化氢有机溶液为氯化氢的N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液，氯化氢有机溶液的水分含量≤100ppm；步骤c，将所述酸化液降温至0
‑
10℃后，通过聚丙烯中空纤维微孔疏水膜进行脱氰，得脱氰液；步骤d，向所述脱氰液中加入碱性物质，调节pH至6.0
‑
7.5，脱水，过滤，将所得滤液进行脱溶，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯粗品和回收溶剂；步骤e，将所述2,3
‑
二氰基丙酸乙酯粗品精馏，得2,3
‑
二氰基丙酸乙酯产品。2.如权利要求1所述的2,3
‑
二氰基丙酸乙酯的生产工艺，其特征在于，步骤a具体为：将氰乙酸乙酯加入N,N
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二甲基甲酰胺中，混合均匀，降温至15
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20℃，加入多聚甲醛，混合均匀，于15
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20℃流加固体氰化钠，流加结束后保温反应，气相色谱监测至反应结束，得2,3
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二氰基丙酸乙酯合成液。3.如权利要求1所述的2,3
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二氰基丙酸乙酯的生产工艺，其特征在于，步骤b中，所述氯化氢有机溶液的浓度为16wt％
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18wt％；和/或步骤b中，所述氯化氢有机溶液的温度为5
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10℃。4.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：程雪莲，张艳章，张伟，武茂林，殷仲凯，董浩，王晓龙，王萌萌，张健，王迎春，陈笑娟，
申请(专利权)人：河北诚信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：