[发明专利]一种1,3-丙酮二羧酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种1,3‑丙酮二羧酸的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：用浓硫酸与柠檬酸反应，得到含1,3‑丙酮二羧酸的料液；将得到的料液降温至10℃以下，添加0‑5℃的水，添加结束后降温至5‑10℃，固液分离，得到1,3‑丙酮二羧酸粗品；将所述1,3‑丙酮二羧酸粗品与乙酸乙酯混合打浆，固液分离，干燥后得到1,3‑丙酮二羧酸。本发明提供的制备方法能够制备得到具有较高质量和收率的1,3‑丙酮二羧酸产品。

技术领域

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种1,3-丙酮二羧酸的制备方法。

背景技术

1,3-丙酮二羧酸(Dimethyl acetone-1,3-dicarboxylate or 3-oxo-pentanedioic acid)是无色针状结晶，熔点135℃(分解)，易溶于水和醇，不溶于氯仿和苯。1,3-丙酮二羧酸为脂肪族链状分子，是一种医学中间体，在二十世纪曾应用于阿托品、山莨蓉碱的合成。本世纪来，因被发现具有一定的抗菌活性，因此又被广泛应用于抗菌素药物的合成。

传统方式是用磺酰氯或者发烟硫酸氧化无水柠檬酸，生产丙酮二羧酸及丙酮二羧酸酯，其丙酮二羧酸含量很难超过97.5％，而且发烟硫酸对设备要求高，生产安全性差，不利于工业化生产。也有报道使用浓硫酸代替发烟硫酸制备1,3-丙酮二羧酸。但是目前的生产1,3-丙酮二羧酸的工艺存在副反应较多，产品收率低，质量差的缺点，有待于进一步改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种1,3-丙酮二羧酸的制备方法。该方法能够制备得到具有较高质量和收率的1,3-丙酮二羧酸产品。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种1,3-丙酮二羧酸的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)用浓硫酸与柠檬酸反应，得到含1,3-丙酮二羧酸的料液；

(2)将步骤(1)得到的料液降温至10℃以下，添加0-5℃的水，添加结束后降温至5-10℃，固液分离，得到1,3-丙酮二羧酸粗品；

(3)将所述1,3-丙酮二羧酸粗品与乙酸乙酯混合打浆，固液分离，干燥后得到1,3-丙酮二羧酸。

在本发明一些实施方式中，所述浓硫酸的浓度为98wt％以上。

在本发明一些实施方式中，步骤(1)中硫酸与柠檬酸的质量比为6-7:1；例如可以是6:1、6.2:1、6.3:1、6.5:1、6.6:1、6.8:1或7:1等。该质量比是指浓硫酸中所含的硫酸化合物的质量与柠檬酸的质量之比。

在本发明一些实施方式中，步骤(1)中所述柠檬酸分批次添加到浓硫酸中进行反应。

在本发明一些实施方式中，添加所述柠檬酸的过程中，控制所述浓硫酸与柠檬酸的混合液的温度在35℃以下；例如可以是35℃、34℃、32℃、30℃、28℃、25℃、22℃、20℃、18℃、15℃、12℃、10℃或5℃等。

在本发明一些实施方式中，步骤(1)中所述反应的温度为35-40℃；例如可以是35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃等。

在本发明一些实施方式中，步骤(1)中所述反应的时间为5-8h；例如可以是5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h等。

在本发明一些实施方式中，步骤(2)中添加的水与所述浓硫酸的质量比为0.6-0.7:1；例如可以是0.6:1、0.62:1、0.63:1、0.65:1、0.66:1、0.68:1或0.7:1等。

在本发明一些实施方式中，步骤(2)中添加所述水的过程中，控制所述料液与水的混合液的温度在20℃以下；例如可以是18℃、16℃、15℃、13℃、12℃、10℃或8℃等。