4,4-二甲氧基-2-丁酮是一種無色或淺黃色透明液體,是一種重要的醫(yī)藥磺胺甲基嘧啶的中間體,在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值??珊铣舍t(yī)藥、農(nóng)藥重要中間體2-巰基-4-甲基嘧啶;合成抗艾滋病藥物奈韋拉平的關(guān)鍵中間體2-氯-3-氨基-4-甲基吡啶;合成超高效、低毒除草劑5-甲基-N-芳基-1,2,4-三唑[1,5-α]嘧啶-2-磺酰胺;組成附著能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定的電子設(shè)備外殼涂裝用的環(huán)保水性涂料等。

國內(nèi)4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成目前還處于起步階段,只有少數(shù)幾個(gè)廠家生產(chǎn),生產(chǎn)能力和產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)的需求,嚴(yán)重影響了其下游產(chǎn)品的開發(fā)和新生產(chǎn)技術(shù)的推廣。
制備方法
目前報(bào)道較多的是以甲酸甲酯作為原料合成4,4-二甲氧基-2-丁酮。以甲酸甲酯和丙酮為原料在強(qiáng)堿試劑的作用下通過Claisen酯縮合反應(yīng)制備丁酮烯醇鈉,反應(yīng)溶劑采用甲醇、二甲苯等,丁酮烯醇鈉經(jīng)過中和反應(yīng)、加成反應(yīng)制備4,4-二甲氧基-2-丁酮,酸式試劑主要有濃硫酸(98%)、硫酸氫甲酯、HCl氣體等。專利US 5276200詳細(xì)報(bào)道了以甲酸甲酯作為原料合成4,4-二甲氧基-2-丁酮,此種方法原料甲酸甲酯較為昂貴,工藝中強(qiáng)堿試劑甲醇鈉粉末極易與空氣中的氧和濕氣反應(yīng),不易保存,同時(shí)極易被操作者吸入,接觸人的皮膚還會燙傷,給操作帶來很多麻煩。
制備方法的優(yōu)化
本方法的目的是克服現(xiàn)有工藝中存在的不足,提供一種經(jīng)濟(jì)、高效地合成4,4-二甲氧基-2-丁酮的方法。
本方法以甲酸乙酯、液體甲醇鈉、丙酮及濃硫酸為原料,經(jīng)過Claisen酯縮合反應(yīng)制備丁酮烯醇鈉,然后將處理過的丁酮烯醇鈉溶液滴加到含有濃硫酸的甲醇溶液中,反應(yīng)得到4,4-二甲氧基-2-丁酮的粗品,經(jīng)過常壓蒸餾及減壓蒸餾處理得到4,4-二甲氧基-2-丁酮產(chǎn)品。
一種4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成方法,步驟如下:
(1)丁酮烯醇鈉的制備
將液體甲醇鈉升溫至30℃~60℃,向其中慢慢滴加丙酮和甲酸乙酯的混合液,甲酸乙酯和丙酮的摩爾比為1~4∶1,甲醇鈉與丙酮的摩爾比為0.5~2∶1,滴加速度0.05g/min~1000g/min,滴加完畢后30℃~60℃保溫1h~5h,得到含有丁酮烯醇鈉的懸濁液。
(2)4,4-二甲氧基-2-丁酮粗品的制備
處理步驟(1)所得混合物,得到丁酮烯醇鈉溶液,將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸和甲醇的混合液升溫至25℃~40℃,濃硫酸和甲醇的質(zhì)量比為1∶1~20,濃硫酸與丁酮烯醇鈉的摩爾比為0.5~3∶1,向濃硫酸和甲醇的混合液中滴加丁酮烯醇鈉溶液,滴加速度為0.5g/min~2000g/min,滴加完畢后25℃~40℃保溫3h~6h,反應(yīng)完畢,用液體甲醇鈉中和反應(yīng)液,過濾,濾液即為4,4-二甲氧基-2-丁酮粗品。
(3)4,4-二甲氧基-2-丁酮的精制
步驟(2)所得4,4-二甲氧基-2-丁酮粗品經(jīng)過常壓蒸餾回收甲醇、減壓蒸餾除去副產(chǎn)物后得到4,4-二甲氧基-2-丁酮產(chǎn)品。
此方法的優(yōu)點(diǎn)
本方法提出的一種精細(xì)化工原料4,4-二甲氧基-2-丁酮的制備方法,具有以下優(yōu)點(diǎn):
①采用甲酸乙酯代替甲酸甲酯,價(jià)格較為低廉,且收率與使用甲酸甲酯相當(dāng),降低了成本;而且甲酸乙酯沸點(diǎn)較高,易于操作,儲存方便;
②采用液體甲醇鈉代替固體甲醇鈉,操作簡單,免去了配制甲醇鈉的甲醇溶液的步驟,避免了甲醇鈉粉末吸入及接觸皮膚的危害;
③采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去丁酮烯醇鈉混合液中的溶劑及液體雜質(zhì),避免了因使用甲酸乙酯而引入的副產(chǎn)物,保證了產(chǎn)品的純度。