固体丙二酸的制备及提纯方法

背景技术

丙二酸主要用于生产巴比妥酸盐和其他药物以及在农药、化妆品的领域有广泛的应用，传统的生产工艺是以氯乙酸为原料，通过中和、氰化、酸化、脱水等步骤实现，但收率较低。这主要是因为在脱水时必须要求将水完全脱尽，而随着水量的减少，脱水温度会逐渐升高到110度以上，从而使中间产品氰乙酸分解加剧，造成最终产品丙二酸收率较低。

另外一种方法是将氢氧化钙水溶液与一氯乙酸反应，产生氯乙酸钙，随后通入氰化氢气体，再投入氧化钙或氢氧化钙碱解，获得丙二酸钙溶液；将获得的丙二酸钙溶液在强无机酸存在下酸化水解，产生丙二酸；但是通过该方法得到的丙二酸产品含量只有90%左右，而且其中钙含量均较高，使它的应用受到限制。

发明目的

本发明的目的是针对现有技术缺陷，提出了一种利用氰乙酸酯水解制备丙二酸溶液，再用酯类萃取剂从含无机盐的丙二酸水溶液中提纯丙二酸的新方法。

技术方案

丙二酸水溶液是通过氰乙酸酯水解，酸化得到混合水溶液，过程包括：

1、丙二酸水溶液的制备

氰乙酸酯在微负压下经过加碱水解得到丙二酸钠，水解完毕同时将副产物氨和甲醇脱出，回收，用来做甘氨酸等。反应液再加入盐酸酸化，得到丙二酸和氯化钠的混合溶液。

微负压是指略低于常压的压力，通常在0·95-0.99个大气压的压力。

2、丙二酸的萃取

选择包括甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯或丙酸乙酯的酯类溶剂萃取剂，萃取条件包括：水/有机相体积比为1:1-8,萃取温度30-100°C，每次萃取时间为10-20min，萃取次数3-9次。

3、浓缩

萃取液经减压蒸馏浓缩，得到含量99.5%以上的固体丙二酸，同时回收萃取剂和再使用。

4、回收盐

萃取剩余水相中的无机盐经蒸馏浓缩、过滤干燥可得到副产品氯化钠。

所述酯类溶剂萃取提纯丙二酸的方法，所述步骤2中萃取剂优选甲酸乙酯，水/有机相体积比优选为1:4_7,萃取温度优选为35-60°C。

所述步骤4中萃取剩余水相中的无机盐氯化钠进行结晶，可作为工业用原料。

有益效果

提出了一种新工艺，用氰乙酸酯，尤其是氰乙酸甲酯水解制备丙二酸的新方法。工艺简单、投资少；且通过酯类萃取，可以得到纯度非常高的丙二酸，能够满足现有工业上医药中间体的制备使用。整条工艺保证了高纯度、安全、环保，有很高的理论和使用价值。

附图说明

图1是工艺流程图。

实施方式

将氢氧化钠溶液加入氰乙酸甲酯中，系统带上微负压，开始升温至105_115°C保温3小时，几乎无氨放出时停止水解。得到丙二酸钠液；将丙二酸钠液降温至50度以下，向其中缓慢加入盐酸，酸化温度严格控制在50度以下，加入盐酸后在此温度下保温0.5小时。即得到丙二酸混合溶液，测定丙二酸含量。计算丙二酸的生成率为92%。

将上述制备的丙二酸水溶液，萃取水溶液为水相（W)，甲酸乙酯（0)为有机相，采用间歇搅拌萃取。在一个配有搅拌器，温度计和冷凝器的三口瓶中，加入25mL水溶液和25mL甲酸乙酯，控制萃取温度，搅拌，使萃取剂甲酸乙酯与丙二酸水溶液接触。相比0/W=1，萃取温度38°C，萃取时间=15分钟，分相后，将有机相进行减压蒸馏，得到固体丙二酸，一次萃取丙二酸的收率为35%。连续萃取5次后，浓缩得到固体丙二酸进行合并。收率为90%。供干后含量为99.6%。