[发明专利]一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法

说明书

本发明公开了一种利用连续流微通道反应器制备2‑氧代‑2‑呋喃基乙酸的方法，具体是分别用计量泵将低温处理过的2‑乙酰呋喃的硝酸溶液和亚硝酸钠、甲基苯磺酸混合溶液泵入混合型连续流微通道反应器中进行反应，最后反应液经萃取、重结晶得到产品。与现有工艺相比，本发明公开的方法操作简单，反应步骤少，且利用甲基苯磺酸作为催化剂，最后产品的产率高，无三废污染的产生，可实现连续性大规模生产操作。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法。

背景技术

2-氧代-2-呋喃基乙酸是一种重要的药物中间体，主要用作合成头孢呋辛，头孢呋辛是一种广谱抗菌型药物，属于二代头孢菌素，适用范围广。

目前，合成2-氧代-2-呋喃基乙酸主要有以下几种途径：

（1）以2-乙酰呋喃为原料，经缩合、氧化制得2-氧代-2-呋喃基乙酸；

（2）以2-呋喃乙酸为原料，经卤代、氰基化、水解等制得2-氧代-2-呋喃基乙酸；

（3）以2-乙酰呋喃为原料，经肟化，重排，水解制得2-氧代-2-呋喃基乙酸；

其中，路线（1）产品收率低，反应条件苛刻，不适用于大规模工业化生产；路线（2）需要使用氯化亚砜和剧毒的氰化物，成本高，风险大，也不适用于工业化生产；路线（3）反应条件易得，反应原料便宜，收率也较高，为现在工厂主要使用方法，但反应产生的“三废”污染严重，使用的亚硝酸钠要大大过量，不利于环境保护以及经济可持续发展，因此对现有的生产技术进行改进，提高产率，减少“三废”污染的产生排放具有重大的生态和经济价值。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术合成2-氧代-2-呋喃基乙酸中出现的收率低、“三废”污染排放量大等问题，提供了一种利用连续流微通道反应器制备2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法。通过利用微通道反应器快速连续的进行反应，能够有效的避免副产物的生成，并且增加了反应体系中转化的二氧化氮与反应物的接触面积，能够使反应进行的更完全，与现有的传统合成方法相比，本发明公开的方法极大的提高了反应收率，反应收率达到了90%，且无“三废”污染的产生，2-乙酰呋喃的转化率达到了100%，解决了传统合成方法中的诸多问题。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

利用2-乙酰呋喃和亚硝酸钠在酸性和催化剂的条件下，通过连续流微通道反应器合成2-氧代-2-呋喃基乙酸的方法，包括以下步骤：

步骤A，将2-乙酰呋喃溶于硝酸溶液中制成反应液1，将亚硝酸钠、催化剂溶于水中制成反应液2，将反应液1和反应液2分别预先冷却；

步骤B，将冷却处理后的反应液1、反应液2分别送入混合型连续流微通道反应器的进料口，反应液1和反应液2在微通道反应器中混合后进行加热反应并达到出料口，最后得到产物溶液，其中，反应液1的进料速度为5mL/min，反应液2的进料速度为5mL/min，反应液在微通道内停留时间为60s-100s、压力为1-2Mpa；

步骤C，将微通道反应器出料口得到的产物溶液进行萃取，萃取结束后，除水，然后将有机相旋干，得到的粗品用重结晶剂重结晶，得2-氧代-2-呋喃基乙酸。

进一步地，步骤A中，硝酸溶液的硝酸浓度为68%，反应液1中2-乙酰呋喃的浓度为1.7mol/L，反应液2中亚硝酸钠的浓度为1.7-10.2mol/L，2-乙酰呋喃与亚硝酸钠的进料摩尔比为1：1-1：6，在冷却塔中预先冷却的温度为5-10℃。

进一步地，步骤A中，反应液2中亚硝酸钠的浓度为5.1mol/L，2-乙酰呋喃与亚硝酸钠的进料摩尔比为1：3。

进一步地，步骤A中，所述催化剂为甲基苯磺酸，甲基苯磺酸的用量为2-乙酰呋喃摩尔量的1%。