乙酰氧肟酸的合成方法

背景技术

乙酰氧肟酸(Acetohydroxamicacid)，又称醋羟胺酸，广泛应用于医药、畜牧业、农业、环保、冶金等方面。在饲料行业作为瘤胃微生物脲酶抑制剂，用于反刍动物饲料添加剂；在医药上为脲酶竞争性抑制剂，商品名称为菌石通；在冶金行业作为螯合剂、萃取剂，用于金属离子的提取和鉴定等。

目前，乙酰氧肟酸的合成方法多为化学合成，苏兰辉、江向阳在“乙酰氧肟酸合成工艺研究探讨”(中国饲料)中采用乙酸乙酯和盐酸羟胺在以甲醇为溶剂的体系中反应制备乙酰氧肟酸，利用盐酸羟胺在碱性条件下分解出游离羟胺的特点，将盐酸羟胺和乙酸乙酯在碱性溶剂体系中合成乙酰氧肟酸，所得收率为80％左右。其主要反应过程如下：

CH3COOC2H5+NH2OH→CH3CONHOH+C2H5OH

中国专利申请号：201010514343.1，申请日：2010年10月21日，发明名称为“乙酰氧肟酸制备工艺”采用了新的合成方法，首先将盐酸羟胺溶于水，然后加入液碱中和盐酸，羟胺中的盐酸使羟胺游离出来，接着加入乙酰胺和催化剂4-二甲胺吡啶，即可发生合成反应，得到乙酰氧肟酸水溶液，将该水溶液经浓缩真空至干，可得到质量百分含量80％以上的乙酰氧肟酸晶体。

中国专利申请号：02114593.8，申请日：2002年5月24日，发明名称为“乙酰氧肟酸的制备工艺”将盐酸羟胺与乙酸甲酯混合置于烧瓶中，然后加入固体碱为催化剂以中和盐酸羟胺所带入的盐酸，再向烧瓶中加入与乙酸甲酯相同体积的醇作为溶剂，可发生合成反应得到乙酰氧肟酸，并可达到80％的纯度，也可以复配为5％适合饲料使用的产品。

以上生产工艺中对于原料的采集、生产过程中对温度的控制，均已达到控制成本和安全性要求，但是收率和纯度问题仍然没有显著提高，并没有对收率和纯度等核心问题的解决提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供一种乙酰氧肟酸的合成方法。

所述乙酰氧肟酸的合成方法，以硫酸羟胺和乙酸乙酯为原料，以乙醇钠和乙醇的混合物溶液为催化剂，合成乙酰氧肟酸；

具体地说，所述乙酰氧肟酸的合成方法包括，

在反应器中加入硫酸羟胺，室温滴加催化剂，搅拌，滴加完毕，得有沉淀的混合溶液，继续滴加乙酸乙酯，完毕，反应若干小时，反应温度保持20℃～35℃，反应完毕，在继续搅拌下，慢慢加入浓硫酸调节至终点pH＝6，抽滤、浓缩，得浓缩粘稠液，用混合溶剂结晶，烘干得到乙酰氧肟酸成品，如需纯度较高的产品，则可继续重结晶；

制备乙酰氧肟酸，首先经中和反应制备出游离的羟胺，再将游离的羟胺与乙酸乙酯进行酰胺化反应，由于此反应是可逆反应，所以向反应溶液中加入碱生成乙酰氧肟酸的钠盐，以促使反应正向进行，最后加入盐酸进行酸化，得到乙酰氧肟酸。

主要化学反应方程式如下：

羟胺的游离：(NH2OH)2·H2SO4+2CH3CH2ONa→2NH2OH+Na2SO4

酰胺化反应：

成盐反应：CH3CONHOH+CH3CH2ONa→CH3CONHONa+CH3CH2OH

酸化反应：CH3CONHONa+H2SO4→CH3CONHOH+Na2SO4

所述催化剂为乙醇钠的乙醇溶液；

所述催化剂乙醇钠的乙醇溶液中乙醇为无水乙醇；

所述催化剂乙醇钠的乙醇溶液中乙醇钠质量百分含量为5％～50％，优选催化剂乙醇钠的乙醇溶液中乙醇钠质量百分含量为10％～40％；

所述催化剂乙醇钠的乙醇溶液来源为市售产品或使用常规方法自制；

所述催化剂乙醇钠的乙醇的溶液滴加时间为10min～2h；

所述催化剂乙醇钠的乙醇溶液中乙醇钠与硫酸羟胺的摩尔比为1.5～10:1，优选催化剂中乙醇钠与硫酸羟胺的摩尔比为2～6:1，更优选催化剂中乙醇钠与硫酸羟胺的摩尔比为4.5:1；

所述乙酸乙酯与硫酸羟胺的摩尔比1.0～3.0:1，优选乙酸乙酯与硫酸羟胺的摩尔比为1.1～2.5:1，更优选乙酸乙酯与硫酸羟胺的摩尔比为2.2:1；

所述乙酸乙酯滴加时间为0.5-2h；

所述用于结晶的混合溶剂为氯仿和无水乙醇；

所述用于结晶的混溶剂中氯仿和无水乙醇体积比为1:1～10:1，优选用于结晶的混合溶剂中氯仿和无水乙醇体积比为5:1～8:1；

所述用于结晶的混合溶剂与浓缩液的体积比4～20:1。

合成方法

以乙醇钠与乙醇的混合物溶液为催化剂，以硫酸羟胺和乙酸乙酯为原料合成乙酰氧肟酸。

在反应器中加入硫酸羟胺16.4g(0.1mol)，室温滴加20％乙醇钠的乙醇溶液153.0g，其中乙醇钠与硫酸羟胺摩尔比为4.5:1，搅拌，约1h滴加完毕，得有沉淀的混合溶液，继续滴加20.3g(0.23mol)乙酸乙酯，约1h完毕，反应2小时，反应温度保持25℃～30℃，反应完毕，在继续搅拌下，慢慢加入浓硫酸调节至终点pH＝6，抽滤、浓缩，得浓缩液约10ml左右，用氯仿与乙醇混合溶剂100ml，体积比8:1结晶，得针状晶体乙酰氧肟酸14.8g，收率98.6％，继续使用氯仿与乙醇体积比5:1重结晶两次，收率84.2％，纯度99.0％。