原碳酸四乙酯的合成

发布日期:2023/8/11 9:44:03

介绍

原碳酸四乙酯又称四乙氧基甲烷、四乙氧甲烷分子式为C9H20O4，结构式C(OC2H5)4，常温常压下为无色有芳香气味的液体，不溶于水，能溶于有机溶剂。主要用于医药中间体和胶粘剂的合成。它是临床用于治疗循环系统疾病，如高血压、心脏病(心肌梗死、心力衰竭)、脑卒中、肾炎等疾病的药物坎地沙坦酯的关键中间体[1]。

原碳酸四乙酯.png

图一原碳酸四乙酯

合成

采用三氯乙腈，乙醇钠在无水乙醇中反应制备原碳酸四乙酯的方法。在该专利中，反应产生的氰化钠在水相中采用强氧化剂双氧水，次氯酸钠等进行氧化处理。此方法在工业规模生产中有下述缺点：(1)在使用强氧化剂如双氧水，次氯酸钠处理水中氰根是剧烈放热反应，且伴有大量气体放出，工业规模装置中处理不安全；(2)氰根亦是可利用资源，用氧化法处理全部被破坏，无法加以利用，资源浪费。另有使用三氯硝基甲烷、乙醇钠在无水乙醇中制备原碳酸四乙酯，国内普遍采用三氯硝基甲烷生产方法。由于原碳酸四乙酯的特性，在中性或弱酸性条件下易水解，水解产物有一定的酸性进一步加剧产品水解；生产过程由于使用乙醇使得待精馏的粗品中含水率很高，精馏过程中产品在水的作用下不断降解，很难得到高纯度的产品，目前国内普遍原碳酸四乙酯纯度在98％-99％之间，随着近年现代医药发展对原碳酸四乙酯品质要求越来越高，纯度98％-99％的原碳酸四乙酯已经不能完全满足市场的需求。

为解决上述问题，王玉琴等人[2]采用的技术方案如下：

(1)在反应容器中加入乙醇钠和无水乙醇，所述无水乙醇重量为乙醇钠的3～8倍；

(2)向反应容器加入三氯硝基甲烷，控制反应液温度为60～70℃，加完后继续保温反应1～10小时，得到原碳酸四乙酯的乙醇溶液；所述三氯硝基甲烷与乙醇钠的摩尔比为1.0∶3.1～4.5；

(3)常压蒸馏步骤(2)得到的原碳酸四乙酯的乙醇溶液，蒸馏出的乙醇重量为无水乙醇加入量的70～75％；蒸馏完成后加水至反应液中固体全部溶解；随后加入低极性惰性溶剂萃取反应液，使得原碳酸四乙酯萃取至低极性惰性溶剂相；低极性惰性溶剂的加入量为乙醇钠重量的3～6倍；

(4)步骤(3)萃取得到的有机相进入精馏塔，加入稳定剂碱；常压通过控制回流比，先常压蒸出60～90％的低极性惰性溶剂；

(5)再通过控制回流比，减压精馏出原碳酸四乙酯。

具体步骤为：

(1)向洁净、干燥的2000L的反应釜投入乙醇钠320kg、无水乙醇1280kg；

(2)控制温度在65℃～70℃之间，滴加三氯硝基甲烷97kg，加完后继续保温反应3小时，常压蒸馏回收无水乙醇900kg；

(3)加水1600kg，将残留物全部溶解，加入正庚烷1280kg萃取；

(4)有机相进入精馏塔，加入乙醇钠0.05kg，常压控制回流比为1～2，先常压蒸出正庚烷1024kg；

(5)再控制回流比为3～5，在-0.098MPa的压力下精馏出产品原碳酸四乙酯，合计得到产品：104kg，纯度99.7％，单项杂质＜0.1％，收率91％。

采用该方法的技术方案的有益效果是：本发明通过使用低极性惰性溶剂，不仅起萃取作用，而且低极性溶剂与溶剂乙醇、水极性差异大，使得萃取液中水含量很低，在精馏过程中又能将少量的水份共沸带出，避免产品在精馏过程中由于水的作用不断降解；另一方面通过加入固体碱，提高精馏体系pH值，防止精馏过程中pH值下降导致产品不断分解。通过上述技术措施获得一种高效精馏并稳定生产高纯品的原碳酸四乙酯的方法。与现有的工艺比较，该工艺可连续精馏分离高纯度的原碳酸四乙酯，且纯度＞99.5％，单个杂质含量＜0.1％(均以质量计)。