氯乙酸乙酯的生成方法
氯乙酸乙酯是由氯乙酸和乙醇在硫酸催化下经酯化而得。
反应方程式如:ClCH2COOH+C2H5OH[H2SO4]→ClCH2COOC2H5+H2O
将氯乙酸、乙醇和苯加入酯化锅中,开启搅拌器,慢慢加入硫酸,加热至回流,不断蒸出苯-水共沸物,经冷凝、分离器分层去酯化生成的水,并将苯回流至酯化锅内,当不再有水蒸出时冷却、出料,粗酯用饱和碳酸氢钠溶液及水洗涤至中性,经无水氯化钙干燥后进行蒸馏,收集144~146℃馏分即为氯乙酸乙酯成品,含量≥99.0%,收率85%。
由氯乙酸与乙醇酯化而得。氯乙酸和乙醇以硫酸为催化剂直接酯化。
粗酯经碱洗中和、水洗、精馏得成品。氯乙酸乙酯是由氯乙酸和乙醇在硫酸催化下经酯化而得。
脂肪酶催化合成氯乙酸乙酯。 1.在Erlenmeyer烧瓶中,将1.5g CAL B加入到氯乙酸(2.8g,30mmol)在50mL乙醇中的溶液中,并将所得混合物在200rpm,25℃下摇动36小时。通过GC监测反应进程。采用以下温度程序:120℃(1分钟)/ 10℃/分钟/ 280℃(5分钟)。在测试的几种来源的六种商业脂肪酶中,CAL B给出了最令人满意的结果。 2.过滤掉脂肪酶,用反应溶剂洗涤,停止反应。 3.在真空中蒸发溶剂,得到产物。酶促酯化的最佳条件是:作为生物催化剂的CAL B,过量的乙醇,室温,E / S:0.5。氯乙酸乙酯的化学制备,用过量的无水乙醇和硫酸作为催化剂回流酸,得到产物,收率75%(24)。通过FT-IR,1H和13C NMR,EI-MS分析产物。氯乙酸乙酯,油状残余物,3.57g,97%收率。
第2步
脂肪酶催化的2-氯-N-(2-羟乙基)-乙酰胺的合成。 1.将3g LIP加入到Erlenmeyer中的氯乙酸乙酯(3.6g,30mmol)和乙醇胺(1.83g,30mmol)在50mL丙酮中的溶液中,并在55℃下以200rpm摇动所得混合物。持续4 8小时。通过GC监测反应进程。采用以下温度程序:120℃(1分钟)/ 10℃/分钟/ 280℃(5分钟)。最佳条件:LIP作为生物催化剂,55°C,E / S:1。测试了几种溶剂:溶剂(产率):二恶烷(89),四氢呋喃(88),丙酮(96)和乙腈(98),无溶剂(89%)。丙酮是选择的溶剂,因为毒性较小且更经济。反应在不同的酯和乙醇胺比下进行,并且在胺/酯比等于1和2M酯浓度下获得最佳产率。 2.过滤掉脂肪酶,用反应溶剂洗涤,停止反应。 CAL B和LIP,固定化酶,不溶于反应介质,通过过滤从反应混合物中容易地除去。 3.通过在真空中蒸发滤液,得到产物。 4.通过FT-IR,1H和13C NMR,EI-MS分析产物。分离产物并通过光谱法鉴定为N-(羟甲基)-氯乙酰胺(12)(22)。酶以化学选择性方式起作用,仅产生酰胺12.未检测到异构酰胺酯。 2-氯-N-(2-羟乙基)-乙酰胺(化合物12),油状残余物,5.37g,98%收率。
第3步
脂肪酶催化合成2-(2-氯乙酰氨基) - 乙基十二烷酸酯(化合物9)使用月桂酸作为酰化剂。 1.将15g LIP和2g分子筛加入Erlenmeyer烧瓶中的12(4.8g,35mmol)和月桂酸(7.2g,35mmol)在100mL丙酮中的溶液中,并在37℃下摇动所得混合物。在25℃下200rpm,持续24小时。通过GC监测反应进程。采用以下温度程序:120℃(1分钟)/ 10℃/分钟/ 280℃(5分钟)。
最佳条件:LIP作为生物催化剂,25°C,E / S:3,月桂酸/ 12:1。测试了几种溶剂:溶剂(产率):二恶烷(75),四氢呋喃(45),丙酮(95)和乙腈(96)。丙酮是首选的溶剂。 2.过滤掉脂肪酶,用丙酮洗几次,停止反应。观察到在反应结束时相当大量的化合物12仍然吸附在酶表面上因此,当酶用丙酮洗涤数次时,产率显着增加。 3.在真空中蒸发溶剂并用己烷洗涤残余物。 4.通过FT-IR,1H和13C NMR,EI-MS分析产物。为了获得高纯度的9,必须在反应结束时除去过量的月桂酸乙酯或月桂酸。虽然难以分离月桂酸乙酯,但是使用月桂酸,通过用己烷洗涤粗残余物可以获得高纯度的产物9。此外,酯化反应中月桂酸/ 12 = 1的比例优于酯交换反应,其为月桂酸乙酯/ 12 = 2.3。月桂酸的另一个优点是它比月桂酸乙酯更经济,毒性更低。 2-(2-氯乙酰基氨基)-乙基十二烷酸酯(化合物9),产率:10.7g(95%)。 M.p。:67-70℃。
第4步
拉匹氯铵的合成。 1.在剧烈搅拌下,在冰浴中滴加吡啶(40mL)至化合物9(4g)。 2.在室温下使反应混合物静置过夜。 3.向反应混合物中加入己烷。出现沉淀物。 4.过滤沉淀物并用己烷洗涤两次。用己烷洗涤步骤是消除过量吡啶和月桂酸所必需的。 5.分析产物:熔点,FT-IR,1H和13C NMR,EI-MS。拉匹氯铵,产量:4.77g(87%)。熔点141-144℃。
传统方法是以浓硫酸作为催化剂,但是浓硫酸副反应较多,废液难分离。
2.
酸性离子交换树脂,有酚磺酸树脂,易分离,无碳化,脱水强,可循环,缺点是价格高。
3.
金属氯化物,价格低廉,无毒无害。。。
有以上3中可作为乙酸乙酯制备催化剂。。。
氯是一种非金属元素,属于卤族之一。氯气常温常压下为黄绿色气体,化学性质十分活泼,具有毒性。氯以化合态的形式广泛存在于自然界当中,对人体的生理活动也有重要意义。氯气,化学式为Cl₂。常温常压下为黄绿色气体,有强烈刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,可溶于水,易压缩经压缩可液化为金黄色液态氯,是氯碱工业的主要产品之一,用作强氧化剂与氯化剂。氯混合5%(体积)以上氢气时有爆炸危险。氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯能与有机物和无机物进行取代或加成反应生成多种氯化物。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。氯气在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂。氯气是一种有毒气体,它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和盐酸,对上呼吸道黏膜造成有害的影响:次氯酸使组织受到强烈的氧化;盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀,使呼吸道黏膜浮肿,大量分泌黏液,造成呼吸困难,所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时,会发生肺水肿,使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。1L空气中最多可允许含氯气0.001毫克,超过这个量就会引起人体中毒。