[发明专利]一种基于UIO-66的固体酸催化酯交换反应合成(R)-2-氯丙酸的方法

摘要

一种基于UIO‑66的固体酸催化酯交换反应合成(R)‑2‑氯丙酸的方法，包括以下步骤：（1）固体酸催化剂SO₄^2‑/UIO‑66的制备；（2）(R)‑2‑氯丙酸的制备；本发明采用UIO‑66为基体的固体酸催化剂，该催化剂酸度强，能有效催化合成(R)‑2‑氯丙酸的酯交换反应，转化率高于98%，副反应少，可重复使用，有效避免了尾料的产生，降低了生成成本的同时有利于环保。

主权项

1.一种基于UIO‑66的固体酸催化酯交换反应合成(R)‑2‑氯丙酸的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）固体酸催化剂SO₄^2‑/UIO‑66的制备称取ZrCl₄和对苯二甲酸溶于DMF中，所述ZrCl₄和对苯二甲酸的物质的量比为1.1‑1.2:1，再将上述反应物转入聚四氟乙烯反应釜中，在110‑130℃下反应11‑13h后，过滤，将沉淀使用DMF和甲醇交替洗涤，再将沉淀置于55‑65℃的烘箱内烘干11‑13h，得到UIO‑66，再用浓度为0.7‑0.8mol/L的硫酸将UIO‑66浸渍30min，所述硫酸的体积为UIO‑66固体粉末体积的20‑40倍，过滤烘干后，放入500℃的烘箱中3h即可得到固体酸催化剂SO₄^2‑/UIO‑66；（2）(R)‑2‑氯丙酸的制备在反应器中加入(R)‑2‑氯丙酸乙酯，边搅拌边加入质量分数为98%的甲酸及固体酸催化剂SO₄^2‑/UIO‑66，所述(R)‑2‑氯丙酸乙酯、甲酸和固体酸催化剂SO₄^2‑/UIO‑66的质量比为1:1.5‑4:0.01‑0.05，将反应器接引风装置，在搅拌条件下升温至95℃，反应30‑40min后，收集38‑42℃的甲酸乙酯馏分，待收集的甲酸乙酯馏分的质量为加入(R)‑2‑氯丙酸乙酯质量的0.9‑1.1倍时，继续升温，收集60‑80℃的甲酸馏分，馏分收集完后将反应器中的反应物过滤，分离得到的固体酸催化剂SO₄^2‑/UIO‑66可以循环利用；再将滤液置于反应器中，连接真空泵，抽真空至‑0.095～‑0.01MPa，加热升温，收集105‑115℃未反应完的(R)‑2‑氯丙酸乙酯和氯丙酸酐馏分，反应器中剩余的产物为(R)‑2‑氯丙酸，将(R)‑2‑氯丙酸冷却后进行精馏，馏分即为 (R)‑2‑氯丙酸。