一種2,2-二甲基丙二酸二甲酯的制備方法技術

本申請涉及有機化合物制備的技術領域，具體公開了一種2,2

【技術實現步驟摘要】
一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法


[0001]本申請涉及有機化合物制備的
，更具體地說，它涉及一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法。

技術介紹

[0002]2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯是一種用途廣泛的有機化合物，是一種常見的醫藥中間體原料，廣泛用于醫藥吡哌酸中間體、香料中間體及農藥中間體的合成。其分子式為C7H
12
O4，相對分子質量為160.17。2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的結構式為：。
[0003]《2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的合成》,李艷云,尹振晏,化學世界11期681頁,上述文獻公開了制備2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的方法是以碘甲烷（CH3I）為甲基化試劑，甲醇作溶劑，在甲醇鈉的催化下與丙二酸二甲酯進行親電取代反應，在回流溫度下反應6h，將丙二酸二甲酯轉化為2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯，其反應方程式如下所示。
[0004]。
[0005]但是采用上述方法制備2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯過程中發現，后處理過程中涉及水洗的步驟，而2,2
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二甲基丙二酸二甲酯在水中有一定溶解度，從而導致產品的最高收率只能達到81%左右，生產效率較低。

技術實現思路

[0006]為了提高2,2
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二甲基丙二酸二甲酯的生產效率，本申請提供一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法。
[0007]本申請提供的一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法，采用如下的技術方案：一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法，包括以下步驟：以丙二酸二甲酯為原料，溴甲烷為甲基化試劑，甲醇鈉為催化劑，甲醇為溶劑，在40
?
70℃攪拌反應6
?
15h，反應結束后，將反應液經過后處理，得到2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯；所述反應液后處理方法為：反應結束后，將反應液冷卻至室溫并過濾除去不溶物，濾液蒸餾回收甲醇，加入二氯甲烷溶解蒸餾殘余物；再次過濾除去不溶物，再將濾液蒸餾回收二氯甲烷，精餾得到精制2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯。
[0008]通過采用上述技術方案，采用溴甲烷替代碘甲烷作為甲基化試劑，溴甲烷價格低
于碘甲烷，降低生產成本；且后處理中先將甲醇通過蒸餾回收，甲醇沸點為65℃左右，產物沸點約168℃，兩者沸點相差較大，不易在回收甲醇時損耗產物；本申請在后處理中，選用二氯甲烷作為溶劑，溶解2,2
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二甲基丙二酸二甲酯，雜質溴化鈉和甲醇鈉因不溶解可過濾除去，最后以精餾的方式，分離得到2,2
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二甲基丙二酸二甲酯，使2,2
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二甲基丙二酸二甲酯純度超過99%，且產物的收率達到90.5%，在保證高純度的條件下，大幅度提高收率；同時，甲醇和二氯甲烷幾乎能夠完全回收進行二次利用，大幅度節約生產成本；溴化鈉因不溶解于二氯甲烷中，能夠通過過濾的方式除去，無需采用大量水清洗產物，第一方面水不會帶走產物導致產物收率降低，第二方面不存在廢水，保護環境；第三方面更無須進行廢水處理，也省去廢水處理的成本，這對于2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯在工業化生產上有了飛越式提升。
[0009]可選的，所述丙二酸二甲酯與溴甲烷和甲醇鈉的物質的量比為1:(2
?
3.5):(2
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3.5)。
[0010]通過采用上述技術方案，在該配比下，能夠使產物的收率較高。
[0011]可選的，所述丙二酸二甲酯與溴甲烷和甲醇鈉的物質的量比為1：(2.5
?
3.2)：(2.5
?
3.2)。
[0012]通過采用上述技術方案，在該配比下，溴甲烷和甲醇鈉的原料利用率高，在產物收率較高條件下，節約原料，從而降低生產成本。
[0013]可選的，所述反應溫度為65℃，反應時間為12h。
[0014]通過采用上述技術方案，控制適宜的反應溫度和反應時間，兩者配合，以提高生產效率，節約時間成本。
[0015]可選的，所述甲醇鈉通過如下方法制備得到：在冰水浴條件下，向無水甲醇中加入金屬鈉，待金屬鈉完全溶解，制備得到甲醇鈉的甲醇溶液，所述甲醇鈉的甲醇溶液制備后存放不超過1h。
[0016]通過采用上述技術方案，甲醇鈉通過現場制備后立即投入使用，現場制備的甲醇鈉的活性更好，催化效果更好，進而提高產品的收率。
[0017]可選的，所述甲醇與丙二酸二甲酯質量比為(5
?
10):1。
[0018]通過采用上述技術方案，甲醇能夠較好溶解丙二酸二甲酯，提供適宜的反應環境。
[0019]可選的，所述甲醇與丙二酸二甲酯質量比為7:1。
[0020]可選的，添加二氯甲烷時，所述二氯甲烷與2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯質量比為(1
?
5):1。
[0021]可選的，所述二氯甲烷與2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯質量比為3:1。
[0022]通過采用上述技術方案，二氯甲烷方便將2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯溶解，且也不易過多而導致浪費。
[0023]綜上所述，本申請具有以下有益效果：1、后處理中，通過采用二氯甲烷作為溶劑，再過濾除去溴化鈉和甲醇鈉，最后以精餾的方式得到產品，使2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯純度超過99%，且產物的收率達到90.5%；2、甲醇鈉催化劑現制現用，催化效率高，從而提高收率；3、采用溴甲烷為甲基化試劑，原料成本遠低于碘甲烷，可以顯著降低生產成本。
附圖說明
[0024]圖1為實施例1制備得到的2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的1H NMR譜圖。
[0025]圖2為實施例1制備得到的2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的
13
C NMR譜圖。
具體實施方式
[0026]以下結合實施例1
?
4和對比例對本申請作進一步詳細說明。
實施例
[0027]實施例1一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法，其步驟如下：S1，現制甲醇鈉的甲醇溶液的制備：向帶有磁力攪拌、冷凝管的250mL三口燒瓶中加入110mL無水甲醇，將燒瓶置于冰水浴中，緩慢加入5.98g（0.26mol）金屬鈉（金屬鈉應去除表面氧化層，切成小塊），待金屬鈉完全溶解，即得甲醇鈉的甲醇溶液，甲醇鈉的甲醇溶液存放不超過1h。
[0028]S2，甲基化反應：將S1步驟得到的現制甲醇鈉的甲醇溶液加入帶有磁力攪拌、冷凝管和溫度計的250mL三口燒瓶中，攪拌升溫至65℃，緩慢加入13.48g（0.1mol）純度為98%的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：以丙二酸二甲酯為原料，溴甲烷為甲基化試劑，甲醇鈉為催化劑，甲醇為溶劑，在40
?
70℃攪拌反應6
?
15h，反應結束后，將反應液經過后處理，得到2,2
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二甲基丙二酸二甲酯；所述反應液后處理方法為：反應結束后，將反應液冷卻至室溫并過濾除去不溶物，濾液蒸餾回收甲醇，加入二氯甲烷溶解蒸餾殘余物；再次過濾除去不溶物，再將濾液蒸餾回收二氯甲烷，精餾得到精制2,2
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二甲基丙二酸二甲酯。2.根據權利要求1所述的一種2,2
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二甲基丙二酸二甲酯的制備方法，其特征在于：所述丙二酸二甲酯與溴甲烷和甲醇鈉的物質的量比為1:(2
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3.5):(2
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3.5)。3.根據權利要求2所述的一種2,2
?
二甲基丙二酸二甲酯的制備方法，其特征在于：所述丙二酸二甲酯與溴甲烷和甲醇鈉的物質的量比為1：(2.5
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3.2)：(2.5
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3.2)。4.根據權利要求1所述的一種2,2
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【專利技術屬性】
技術研發人員：江靈波，蘇長流，丁成榮，王淑英，朱軍華，孫秀娟，汪俊，
申請(專利權)人：臨海市建新化工有限公司，
類型：發明
國別省市：