乙酸丙酸酐的制备方法

背景及概述^[1]

乙酸丙酸酐分子结构中含有两个不饱和基团，羰基和酯基。这两个活泼基团的存在，使得乙酸丙酸酐具有较高的反应活性，可以发生氧化、还原、加成、取代、酯交换、水解等反应。乙酸丙酸酐是一种新型生物质基化工产品，具有较高的应用前景，可用作香料、溶剂、塑化剂、油品添加剂和重要化工中间体等，进一步转化还可以生产下游其他功能性分子。

生产工艺

纤维素直接醇解法具有生产工艺简单，过程条件易于控制等优点，是目前转化制备乙酸丙酸酐的研究热点。而寻找一种高效实用的催化体系是当今生物质转化领域的首要任务，也是实现纤维素直接醇解合成乙酸丙酸酐工业化的关键技术。目前，用于纤维素直接醇解合成乙酸丙酸酐的催化剂主要包括：无机液体酸和固体酸。例如吕秀阳等测试了一系列无机酸在纤维素醇解制备乙酰丙酸甲酯反应中的催化活性，当使用H₂SO₄作为催化剂时，乙酰丙酸甲酯产率为55％。在磷酸铌固体酸催化下，纤维素可以转化得到56％的乙酰丙酸甲酯。但是液体无机酸存在着腐蚀设备、难以回收等不足，不符合绿色化学的发展要求。而固体酸催化剂的酸性往往比无机酸差很多，催化效率较低。此外，固体酸催化剂表面易附着腐殖质导致反应活性降低，同时水的存在会对催化剂活性有较大的影响。

制备方法^[1]

乙酸丙酸酐制备如下：将500mg微晶纤维素(在醇中的质量浓度为4.5％)、0.6mL水、14mL甲醇以及0.6mmolAl₂(SO₄)₃·18H₂O(Al³⁺为1.2mmol)加入到聚四氟乙烯反应釜中，在空气氛围下，以800W微波功率加热升温2min至180℃，反应4min。反应产物通过气质联用分析以及与乙酰丙酸甲酯的标准品进行对比证实主要产物确为乙酸丙酸酐。以萘作为内标，通过气相色谱的定量分析，得到乙酸丙酸酐的产率为70.6％。

主要参考资料

[1]CN107759469-一种金属盐催化纤维素制备乙酰丙酸酯的方法