專利名稱：一種同時(shí)制備乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種以甲醛和甲酸甲酯為反應(yīng)原料，在氨基磺酸催化劑作用下同時(shí)制備乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法，屬有機(jī)催化合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯是具有廣泛用途的有機(jī)化工原料和中間體，乙醇酸甲酯可用于制造丙二酸甲酯、DL-甘氨酸、甘醇酸等，它經(jīng)加氫可以制得乙二醇；甲氧基乙酸甲酯可用于手性胺類化合物的動(dòng)力學(xué)拆分，合成VB6、磺胺-5-嘧啶，以及作增塑劑劑和著色劑，紡織工業(yè)中的助劑等，也可以通過加氫水解制得乙二醇。
德國專利DE2652072和中國專利CN1175570A分別提出了一種制備乙醇酸甲酯的方法，在硫酸或甲烷磺酸等液體酸存在下，由三聚甲醛或多聚甲醛和甲酸甲酯反應(yīng)合成乙醇酸甲酯。但該方法存在腐蝕反應(yīng)設(shè)備，污染環(huán)境，物料后處理困難等問題。
日本專利JP3107518提出了一種制備乙醇酸甲酯的方法，在陽離子交換樹脂Amberlyst-15存在下，由三聚甲醛或多聚甲醛和甲酸甲酯反應(yīng)合成乙醇酸甲酯，但反應(yīng)需要很高的壓力(10～30MPa)，操作上和經(jīng)濟(jì)上是不利的。
美國專利US4016208提出由甲醛羰基化制備乙醇酸甲酯的方法，在該反應(yīng)中必須使用很高的壓力(30～90MPa)，反應(yīng)條件過于苛刻。
中國專利CN1180067A提出了在雜多酸及其酸式金屬鹽存在下，由三聚甲醛或多聚甲醛和甲酸甲酯同時(shí)合成乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法，但原料甲醛和甲酸甲酯的摩爾配比高(甲醛∶甲酸甲酯＝0.5～5∶1)，催化劑相對用量大(催化劑用量為甲酸甲酯的0.5～5mol％)，產(chǎn)物生成量低。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種以氨基磺酸為催化劑，從甲醛和甲酸甲酯同時(shí)合成乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法。
本發(fā)明使用三聚甲醛作為甲醛單體的來源。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下本發(fā)明所述反應(yīng)是在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行，間歇式操作。反應(yīng)溫度通常為100～200℃，反應(yīng)時(shí)間通常為1～6小時(shí)，低于兩者下限則正反應(yīng)速度和產(chǎn)物生成量均降低，高于兩者上限則加速副反應(yīng)的速度，同時(shí)產(chǎn)物生成量下降。反應(yīng)原料甲醛和甲酸甲酯的摩爾比通常是甲醛∶甲酸甲酯為0.1～1.1∶1，氨基磺酸的使用量一般為甲酸甲酯的0.53～3.18％(mol)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是使用不腐蝕反應(yīng)設(shè)備的氨基磺酸為催化劑，原料配比低，反應(yīng)條件溫和，高效率地從甲醛和甲酸甲酯同時(shí)制備乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1在容積為250ml的不銹鋼高壓反應(yīng)釜中，加入三聚甲醛(C3H6O3，分析純，成都科龍化學(xué)試劑廠生產(chǎn))29.18g(相當(dāng)于甲醛為0.97mol)，甲酸甲酯(HCOOCH3，化學(xué)純，成都科龍化學(xué)試劑廠生產(chǎn))116.70g(1.94mol)以及氨基磺酸(H2NSO3H，分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn))5.00g(0.05mol)，密閉反應(yīng)釜后攪拌加熱，在120℃溫度下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，取出釜內(nèi)料液，用氣相色譜分析，生成乙醇酸甲酯1.35g，甲氧基乙酸甲酯2.08g，結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例2除反應(yīng)溫度為140℃外，其它的操作同實(shí)例1，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例3除反應(yīng)溫度為150℃外，其它的操作同實(shí)例1，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例4除反應(yīng)溫度為160℃外，其它的操作同實(shí)例1，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例5除反應(yīng)溫度為180℃外，其它的操作同實(shí)例1，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例6除反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例7除反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例8除反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例9除三聚甲醛加入量為5.84g(相當(dāng)于甲醛為0.20mol)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例10除三聚甲醛加入量為17.50g(相當(dāng)于甲醛為0.58mol)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例11除三聚甲醛加入量為40.84g(相當(dāng)于甲醛為1.36mol)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例12除三聚甲醛加入量為52.52g(相當(dāng)于甲醛為1.75mol)外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例13除氨基磺酸加入量為1.00g外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例14除氨基磺酸加入量為2.50g外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例15除氨基磺酸加入量為3.50g外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例16除氨基磺酸加入量為5.50g外，其它的操作同實(shí)例4，反應(yīng)的結(jié)果列于表1中。
表1


權(quán)利要求
1.一種同時(shí)制備乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法，其特征在于用三聚甲醛作為甲醛單體的來源，實(shí)際反應(yīng)物是甲醛和甲酸甲酯，以氨基磺酸作為催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)制備乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法，其特征在于甲醛和甲酸甲酯的摩爾比為甲醛∶甲酸甲酯為0.1～1.1∶1，反應(yīng)溫度100～200℃，反應(yīng)時(shí)間1～6小時(shí)，催化劑的使用量為甲酸甲酯的0.53～3.18％(mol)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同時(shí)制備乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的方法，該合成方法用三聚甲醛和甲酸甲酯為原料，以氨基磺酸為催化劑。在甲醛和甲酸甲酯的摩爾比甲醛∶甲酸甲酯為0.1～1.1∶1，反應(yīng)溫度100～200℃，反應(yīng)時(shí)間1～6小時(shí)，催化劑的使用量為甲酸甲酯的0.53～3.18％(mol)條件下，反應(yīng)生成該兩種重要的有機(jī)化合物。本發(fā)明的特點(diǎn)在于原料配比低，節(jié)省了價(jià)格較貴的作為甲醛單體來源的三聚甲醛的用量，催化劑不腐蝕反應(yīng)設(shè)備，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物生成量高。
文檔編號(hào)C07C69/00GK1709853SQ20051002114
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者王公應(yīng), 王克冰, 雷永誠, 姚潔, 王越, 曾毅 申請人:中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司