[发明专利]一种乙酰乙酸异丙酯的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及乙酰乙酸异丙酯的制备技术领域，是一种乙酰乙酸异丙酯的制备工艺。

背景技术

乙酰乙酸异丙酯

别名：3-丁酮酸异丙酯；乙酰醋酸异丙酯；

英文名：Isopropyl acetoacetate

外观性质：无色,透明液体。

溶解性：溶于乙醇、氯仿、乙醚、甲苯等有机溶剂；

CAS号:542-08-5

分子式:C₇H₁₂O₃

结构式：

分子量:144.168

熔点(℃)：-27

沸点(℃)：95(52hpa)

相对密度(水＝1)：0.989

闪点(℃)：73

作用和用途：

乙酰乙酸异丙酯是重要的医药、农药中间体，在医药上主要用于心血管药尼莫地平中间体，2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸异丙酯的合成，也是合成有机磷杀虫剂-稀虫磷的基本原料。

现有技术主要有如下几种路线：

1)是采用酯交换法进行合成，采用乙酰乙酸乙酯或乙酰乙酸甲酯为原料在回流状态下与异丙醇进行酯交换反应，得到成品乙酰乙酸异丙酯，该工艺反应时间长，收率低，最高收率为87％，且涉及溶剂甲苯的回收，成本高；

2)是Claisen酯缩合路线，该路线需要用到价格昂贵的金属钠，且用于合成产率低，且未有成熟的工业化报道；

3)是采用双乙烯酮与异丙醇在酸催化下，回流反应制备乙酰乙酸异丙酯，该方法最高收率为86.5％，且由于酸的存在，反应过程中产生异丙醚副厂，对反应收率影响较大。

以上工艺均存在要么原料价格昂贵，要么收率低，均导致生产制备成本居高不下。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有工艺的缺陷，研制了一种成本低廉的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺。

本发明的技术方案是，一种乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，在反应容器中，加入异丙醇和催化剂，所述催化剂选自脂肪胺类催化剂或者叔胺类催化剂；或者，催化剂为脂肪胺类催化剂和叔胺类催化剂，催化剂为一种或几种任意比例混配；升温至20～100℃，滴加双乙烯酮，反应过程中反应温度控制在20～150℃，滴加结束，控制温度在20～150℃保温0.5～6小时结束，得到乙酰乙酸异丙酯粗酯；

所述异丙醇与双乙烯酮的摩尔比为1～1.8:1，催化剂加入量为总量的0.1wt％～1wt％。反应方程式：

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，所述反应容器为装有搅拌、温度计和回流冷凝管的反应容器。

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，脂肪胺类催化剂包括：三乙烯二胺、乙二胺、十六胺。

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，叔胺类催化剂包括：三乙胺、三丁胺、二乙基甲胺、二甲基乙胺。

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，所述粗酯经过负压精馏，得到成品乙酰乙酸异丙酯。

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，所述升温温度为30-100℃。

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，所述反应过程中反应温度控制在 30～140℃。

根据本发明的乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，优选的是，滴加结束，控制温度在30～140℃保温1～5小时结束。

本发明克服了现有工艺的缺陷，研制了一种乙酰乙酸异丙酯的制备工艺，在双乙烯酮与异丙醇酯化的过程中，由于异丙醇两个甲基的空间位阻效应，影响了分子的反应活性。该制备方法提供了采用一种或几种有机胺类催化剂，作为酯化催化剂，在反应过程中降低了空间位阻效应，提高了分子的反应活性，从而提高了反应速率和选择性。该类型的催化剂在本体系中不但稳定性好，而且后期无需单独处理，通过普通精馏，即可得到高品质的乙酰乙酸异丙酯；采用该制备工艺双乙烯酮的转化率达到100％，成品收率达到95％以上，产品含量达到99％以上，采用该工艺制备收率得到大幅提高，降低制备成本的同时，减少了三废量，更加经济环保。

本发明主要采用双乙烯酮与异丙醇在催化剂的存在下进行酯反应，针对该反应的特性，异丙醇的空间位阻远大于甲醇与乙醇，因此对催化剂的选择尤为重要，本工艺采用组合型有机胺类催化剂，从而达到降低空间位阻，提高酯化收率，得到高纯度的乙酰乙酸异丙酯。

本发明的有益效果是：