氰乙酸制备方法及分离纯化方法

背景及概述^[1]

氰乙酸是一类重要的有机合成原料和医药、染料中间体，用于制造胶黏剂、维生素等，其衍生物氰乙酸甲酯、氰乙酸乙酯等在医药、农业、新材料等方面有重要的用途，因此对高纯度的氰乙酸的需求日益增强。

制备^[1]

目前，传统的生产工艺是以氯乙酸、碳酸钠、氰化钠为原料，经中和、氰化、酸化、减压脱水而得，但是通过该方法得到的固体氰乙酸产品中的水分含量和盐含量均较高，使其应用受到了限制，因为氰乙酸混合溶液中氰乙酸浓度低、水和盐的含量高，因此浓缩过程需消耗大量的蒸汽，而且在蒸发后期因氯化钠大量析出，传热差，极易使氰乙酸分解。目前，国内各厂家进行脱水大多用搪玻璃脱水釜进行间歇脱水，间歇脱水不仅操作繁琐，设备利用率低，蒸汽消耗高，而且由于脱水时间长，氰乙酸收率也较低。

提供一种制备氰乙酸的方法，该方法是采用将氯乙酸钠和氰化钠进行氰化反应，制得氰乙酸钠水溶液，再通过加入盐酸进行酸化反应，得到氰乙酸和氯化钠的混合溶液，通过减压脱水并在脱水中除去氯化钠，通过熔融结晶的方法以实现对氰乙酸提纯。CN201610662675.1的发明目的实现由以下技术方案完成：一种氰乙酸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）氰化反应：将氯乙酸钠与氰化钠进行氰化反应，生成氰乙酸钠水溶液；

（2）酸化反应：在步骤（1）中所述氰乙酸钠水溶液中加入盐酸进行酸化，得到氰乙酸和 氯化钠的混合溶液；

（3）减压脱水：在以负压的条件下对步骤（2）中所述氰乙酸和所述氯化钠的混合溶液进 行蒸发脱水，析出所述氯化钠，将所述氯化钠过滤；

（4）熔融结晶：采用结晶器，将所述结晶器预热，使步骤（3）的所述氰乙酸呈熔融状态，将呈熔融状态的所述氰乙酸以10℃～20℃/h降温至所述氰乙酸的结晶温度，使所述氰乙酸结晶；将结晶后的产物固液分离，将其中固相产物作为原料，将残液回收；再以2℃～6℃/h 速度将所述结晶器升温至40-45℃，保温，使所述固相产物部分熔融，排出的未结晶母液作 为再次熔融结晶的原料；

对置于所述结晶器内中得到的结晶体进行升温至全部熔融，最后得到的氰乙酸结晶体。本方法的优点在于：通过氰化、酸化、减压脱水以及结晶的工艺方法，有效提高氰乙酸的纯度，并且熔融结晶提纯过程中无需添加溶剂，避免了溶剂对产品的污染，又减少了溶剂回收过程，节省了设备投资，提纯产品的纯度高、收率高，产品纯度达到99%，收率达 90%。

纯化^[2]

CN201610742008提供一种氰乙酸的分离纯化方法，包括如下步骤：将含有氰乙酸和无机氯盐的混合液进入均相膜电渗析，进行脱盐处理直至淡室中 的盐降低至3％-7wt％；再将淡室中溶液进行异相膜电渗析深度除盐，直至淡室中的盐降低 至低于0.1wt％；得到淡室中的氰乙酸水溶液以及浓室的盐水溶液。本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的制备氰乙酸的方法是利用均相膜电渗析和异相膜电渗析合理的结合解决传统生产工艺中氰乙酸与无机盐分离困难的问题，较其单一使用均相膜或者异相膜电渗析，两者的有机结合进行脱盐，克服两者本身的应用缺陷。

将均相膜电渗析和异相膜电渗析用于氰乙酸脱盐领域，具有选择性高、分离度高，与色谱脱盐项目相比，均相膜电渗析和异相膜电渗析处理含氯化钠的氰乙酸水溶液不需要进行稀释，减少了后续纯化浓缩所需的能耗、操作简单、氰乙酸脱盐率高、成本低廉、无氰乙酸分解、无大量的酸性废水排放、绿色环保、副产的氯化钠纯度高、氰乙酸收率高等优点。图1为电渗析基本排布方式原理图。

应用 ^[3]

氰乙酸酯类化合物是重要的有机合成原料和医药染料中间体，尤其是氰乙酸乙酯，作为一种重要的化工中间体，主要用于合成快速粘合剂502胶。它在碱性催化剂的作用下与甲醛进行缩合反应，经过脱水、干燥、裂解和减压精馏得到a‑氰基丙烯酸乙酯单体。CN201110132794.3提供一种在酸性离子液体中制备氰乙酸酯类化合物的方法，该方法具有环境友好、选择性和转化率高、工艺简单的特点。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种合成氰乙酸酯的方法，催化氰乙酸与醇进行酯化反应获得氰乙酸酯。

主要参考资料

[1] CN201610662675.1 一种制备氰乙酸的方法

[2] CN201610742008.4 一种氰乙酸的分离纯化方法

[3]CN201110132794.3 一种合成氰乙酸酯的方法