一种合成乙酰乙酸甲酯的方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111470968 A(43)申请公布日 2020.07.31

(21)申请号 202010300116.2(22)申请日 2020.04.16

(71)申请人 南通柏盛化工有限公司

地址 226221 江苏省南通市启东滨江精细

化工园上海路1号(72)发明人 许庆丰　袁仲飞　黄彩红　(74)专利代理机构 南京业腾知识产权代理事务

所(特殊普通合伙) 32321

代理人 李静(51)Int.Cl.

C07C 69/72(2006.01)C07C 67/313(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页

(54)发明名称

一种合成乙酰乙酸甲酯的方法(57)摘要

本发明涉及一种合成乙酰乙酸甲酯的新方法，该方法以巴豆酸甲酯为原料、氧气或空气为氧化剂、氯化镍和有机胺为催化剂，进行氧化反应直接从巴豆酸甲酯制备乙酰乙酸甲酯。与现有制备乙酰乙酸甲酯的工艺相比，本发明避免了双乙烯酮路线强酸催化剂的使用，提供了一条成本低、环境友好、不需贵金属钯的乙酰乙酸甲酯合成方法。

CN 111470968 ACN 111470968 A

权　利　要　求　书

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1.一种合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，往高压釜中加入巴豆酸甲酯、氯化镍、有机胺、有机醇和水，然后通入0.1-2MPa的氧气或空气，搅拌升温至50-150℃进行反应，反应结束后，得到乙酰乙酸甲酯溶液。

2.如权利要求1所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述巴豆酸甲酯和氯化镍的质量比为(100-5):1。

3.如权利要求1所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述氯化镍和有机胺的摩尔比为1:(1-6)。

4.如权利要求1所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述水的用量为有机醇质量的20％。

5.如权利要求1所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述有机胺选自吡啶、4-甲基吡啶、氯吡啶、三乙胺、三丙胺、三丁胺、二氮杂二环、四甲基乙二胺或四甲基丙二胺中的任意一种。

6.如权利要求5所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述有机胺为二氮杂二环、4-甲基吡啶或吡啶中的一种。

7.如权利要求1至6任一项所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述有机醇选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或己醇中的任意一种。

8.如权利要求7所述合成乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于，所述有机醇为己醇。

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说　明　书

一种合成乙酰乙酸甲酯的方法

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技术领域

[0001]本发明涉及一种合成乙酰乙酸甲酯的方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

[0002]乙酰乙酸甲酯(CAS号：105-45-3)是一种重要的医药、农药中间体，被广泛用于杀菌剂恶霉灵、二甲嘧酚、乙嘧酚、杀虫剂二嗪磷、蝇毒磷、嘧啶氧磷、除草剂咪唑乙烟酸、杀鼠剂、杀鼠醚、杀鼠灵等物质的合成，同时它还是纤维素醚和纤维素树脂的优良溶剂。

[0003]目前工业上合成乙酰乙酸甲酯的方法主要是通过双乙烯酮和甲醇在酸性催化剂及胺存在下进行反应，此方法最大的局限在于需强酸作催化剂，酸对设备腐蚀严重，同时催化剂难以回收。比如，公开号为CN101337890A和CN106748789A的中国发明专利报道了甲醇与双乙烯酮在浓硫酸为催化剂条件下的反应过程；公开号为CN108586240A的中国发明专利则报道了以对甲苯磺酸为催化剂，催化双乙烯酮到乙酰乙酸甲酯的转化过程。许多不依赖于双乙烯酮的乙酰乙酸甲酯合成方法相继被报道，比如Advanced Synthesis&Catalysis的一篇文献报道了一种以一氯丙酮、一氧化碳和甲醇为原料、乙酰丙酮钯和呋喃二苯基膦为催化剂，在有机碱存在下合成乙酰乙酸甲酯的方法(Advanced Synthesis&Catalysis,2012,354,3105-3114)，该方法虽然具有收率高的优点，但其会副产大量的有机盐，同时昂贵的钯催化剂使得该方法失去商业化潜力；Catalysis Today和Catalysis Communications的文献报道了以固体酸为催化剂，催化丙酮和碳酸二甲酯直接反应生成乙酰乙酸甲酯的方法，该方法虽然过程简单，原料便宜易得，但反应转化率很低(转化率：18-32％)(Catalysis Communications,2008,9,680-684；Catalysis Today,2008,131,372-377)；Angewandte Chemie International Edition的一篇文章报道了以巴豆酸甲酯为原料，氯化钯为催化剂，N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，通过氧气直接氧化巴豆酸甲酯制备乙酰乙酸甲酯(Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,5961-5964)，该方法具有反应原子经济性高，条件温和的优点，同时其使用的原料巴豆酸甲酯可以方便的通过巴豆醛和甲醇直接氧化酯化而得(WO2016079759)，但昂贵的钯催化剂及较大的催化剂用量(10mol％)使得该方法并不具备成本优势。

发明内容

[0004]本发明的目的在于解决现有技术中合成乙酰乙酸甲酯的方法存在的不足，提供一种合成乙酰乙酸甲酯的方法，该方法无需强酸或贵金属作催化剂，从源头上避免传统方法酸性催化剂对设备的腐蚀，并且成本较低，反应收率较高。[0005]技术方案

[0006]一种合成乙酰乙酸甲酯的方法：往高压釜中加入巴豆酸甲酯、氯化镍、有机胺、有机醇和水，然后通入0.1-2MPa的氧气或空气，搅拌升温至50-150℃进行反应，反应结束后，得到乙酰乙酸甲酯溶液。[0007]进一步，所述巴豆酸甲酯和氯化镍的质量比为(100-5):1。

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进一步，所述氯化镍和有机胺的摩尔比为1:(1-6)。

[0009]进一步，所述水的的用量为有机醇质量的20％，加水的目的是调节溶剂极性。[0010]进一步，所述有机胺选自吡啶、4-甲基吡啶、氯吡啶、三乙胺、三丙胺、三丁胺、二氮杂二环、四甲基乙二胺或四甲基丙二胺中的任意一种。更优选为二氮杂二环、4-甲基吡啶或吡啶中的一种。[0011]进一步，所有机醇选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或己醇中的任意一种。更优选为己醇。

[0012]本发明的有益效果：本发明提供了一种合成乙酰乙酸甲酯的方法，采用巴豆酸甲酯作为原料，氯化镍和有机胺作为催化剂，醇作为反应溶剂，氧气或空气作为氧化剂，该方法无需强酸作催化剂，从源头上避免传统方法酸性催化剂对设备的腐蚀，并且不需要采用昂贵的钯催化剂，成本较低，反应收率较高。具体实施方式

[0013]下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。[0014]实施例1

[0015]一种合成乙酰乙酸甲酯的方法：在1000ml高压釜中，加入巴豆酸甲酯100g、氯化镍5.0g、四甲基乙二胺6.7g、甲醇100g、水20g，然后通入1.0MPa氧气，搅拌下升温至100℃，反应12小时，即得到乙酰乙酸甲酯溶液。取有机相进行气相色谱分析，通过外标法标定结果显示所得溶液含乙酰乙酸甲酯89.6g(产率77.2％)。[0016]实施例2

[0017]一种合成乙酰乙酸甲酯的方法：在1000ml高压釜中，加入巴豆酸甲酯100g、氯化镍5.0g、四甲基乙二胺6.7g、己醇100g、水20g，然后通过鼓泡通入0.1MPa空气，搅拌下升温至80℃，反应12小时，即得到乙酰乙酸甲酯溶液。取有机相进行气相色谱分析，通过外标法标定结果显示所得溶液含乙酰乙酸甲酯62.1g(产率53.5％)。[0018]实施例3-9

[0019]实施例3-9中，除了有机胺及用量不同，其余与实施例1相同，产率测试结果见表1：[0020]表1使用不同有机胺反应的产率测试结果

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[0021]

实施例10-13

[0023]实施例10-13中，除了催化剂氯化镍和四甲基乙二胺用量不同，其余与实施例1相同，产率测试结果见表2：

[0024]表2采用不同量催化剂的产率测试结果

[0022]

[0025]

[0026][0027][0028][0029]

由表2可以看出，催化剂用量越多产率越高。实施例14-18

实施例14-18中，除了溶剂不同，其余与实施例1相同，产率测试结果见表3：表3采用不同溶剂的产率测试结果

[0030]

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[0031]

[0032]

由表3可以看出，在其它条件相同的基础上，采用己醇作为溶剂产率最高。

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