一种4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法技术

本发明专利技术属于化合物合成领域，公开了一种4‑甲基‑5‑乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，包括：将含有4‑甲基‑5‑乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液与碱预混后连续泵入管式反应器Ⅰ中进行皂化反应，所得皂化液与酸及醇预混后连续泵入管式反应器Ⅱ中进行脱羧反应，所得脱羧液从管式反应器Ⅱ出口排出，经后处理后即得所述4‑甲基‑5‑乙氧基噁唑。本发明专利技术采用管式反应器进行连续皂化脱羧反应，不仅能够显著缩短反应时间，提高反应收率，而且还减少了水汽提馏步骤，皂化后反应液不需要分层萃取等操作，缩减了反应工艺流程，降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法
本专利技术属于化合物合成领域，具体涉及一种4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法。
技术介绍
4-甲基-5-乙氧基噁唑(II)是维生素B6中间体，一般通过4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯(I)进行皂化以及脱羧反应得到，具体化学方程式如下所示：传统的4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的皂化及脱羧反应采用间歇工艺，具体过程如下：往4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液中加入氢氧化钠水溶液，加热升温进行皂化反应，反应完毕后静置分层，水层中加入盐酸至pH值为1.5，然后加热进行脱羧反应，接着将所得含有4-甲基-5-乙氧基噁唑的反应产物的pH值调节至7，采用水蒸气蒸馏，所得提馏液中加入有机溶剂萃取提馏液，蒸馏除溶剂即得4-甲基-5-乙氧基噁唑。CN104447605A公开了一种4-甲基-5-乙氧基噁唑的合成方法，在环合反应结束后，加入1000L水，水层用200L氯仿萃取2次，然后回收有机溶剂氯仿后加入碱液调节pH值至14之后于60℃下保温皂化4小时，回收乙醇，接着往所得产物中加入盐酸水溶液调节pH值至2.5进行酸析，加热至60℃脱羧3小时，反应至无气泡产生即为反应终点，再加入液碱调节pH值至12，经蒸馏塔、精馏塔精制，得到中间体4-甲基-5-乙氧基噁唑126kg，含量为96％，收率为75％(参见实施例4)。以上方法采用传统间歇工艺，皂化反应时反应物与碱液接触时间长，脱羧反应时反应物与酸液接触时间长，长时间与强酸强碱接触会造成副反应增多，从而导致收率的降低，并且后处理需要先采用水蒸气蒸馏提馏、再采用溶剂萃取精馏才能得到含量高的产物，工艺步骤长，能耗高，成本大。此外，现有技术之所以未采用管式反应器进行连续化反应制备4-甲基-5-乙氧基噁唑，原因在于，皂化反应产物中加盐酸会出现酸析的现象，有固体产物，容易堵塞管道，从而无法通过连续的管式工艺制取。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服采用现有的方法合成4-甲基-5-乙氧基噁唑时收率较低且反应时间较长的缺陷，而提供一种能够显著提高收率且缩短反应时间的连续皂化脱羧合成4-甲基-5-乙氧基噁唑的方法。如上所述，现有技术之所以未采用管式反应器进行连续化反应制备4-甲基-5-乙氧基噁唑的原因在于皂化反应产物中加盐酸会出现酸析的现象，有固体产物，容易堵塞管道。而本专利技术的专利技术人通过广泛和深入的研究之后发现，当皂化反应后有机溶剂不去除、同时在脱羧反应中加入少量的醇时，往皂化反应产物中加盐酸能够有效避免固体的析出，因此克服了传统方法存在的技术障碍，可顺利进行管式连续反应。基于此，完成了本专利技术。具体地，本专利技术提供了一种4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，该方法包括：S1、将含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液与碱预混后连续泵入管式反应器Ⅰ中进行皂化反应，得到皂化液；S2、所述皂化液与酸及醇预混后连续泵入管式反应器Ⅱ中进行脱羧反应，所得脱羧液从管式反应器Ⅱ出口排出，经后处理后得到4-甲基-5-乙氧基噁唑。进一步的，所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ各自独立地选自直管式反应器、盘管式反应器和U型管式反应器中的至少一种。进一步的，所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ设有预热段和夹套，分别用于对物料进行预热和换热。进一步的，步骤S1中，所述含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液的浓度为0.5～2mol/L，优选为0.5～1.5mol/L，更优选为0.8～1.2mol/L。进一步的，步骤S1中，所述有机溶液中所含的有机溶剂为卤代烃和/或芳香烃。进一步的，所述卤代烃优选为三氯甲烷和/或二溴甲烷。进一步的，所述芳香烃优选为苯和/或甲苯。进一步的，步骤S1中，所述碱以浓度为10～30％w/w的碱水溶液的形式使用。进一步的，步骤S1中，所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠。进一步的，步骤S1中，所述含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液与碱的单位时间体积比为1:(0.2～0.4)，优选为1:(0.2～0.3)。进一步的，步骤S1中，所述皂化反应的温度为30～80℃，优选为40～70℃，更优选为50～60℃。进一步的，步骤S1中，所述皂化反应的停留时间为2～30分钟，优选为5～20分钟，更优选为5～10分钟。进一步的，步骤S2中，所述酸为质量分数为36％～38％的盐酸水溶液。进一步的，步骤S2中，所述醇为C1～C3的醇，优选乙醇。进一步的，步骤S2中，所述皂化液、酸和醇的单位时间体积比为1:(0.1～0.3):(0.1～0.5)，优选为1:(0.1～0.15):(0.2～0.4)。进一步的，步骤S2中，所述脱羧反应的温度为40～90℃，优选为50～80℃，更优选为60～70℃。进一步的，步骤S2中，所述脱羧反应的停留时间为3～30分钟，优选为5～20分钟，更优选为5～10分钟。进一步的，步骤S2中，所述后处理包括依次进行的分层、萃取、浓缩、精馏步骤。本专利技术的有益效果如下：(1)采用管式反应器进行连续皂化脱羧反应，能够显著缩短反应时间，避免产物与酸和碱长时间接触，提高反应收率，并且脱羧反应过程采用两相反应，脱羧产物被萃取到有机相中，减少了与酸的接触，反应收率能够得以进一步提高；(2)由于副反应减少，产物可以直接通过精馏得到，减少了水汽提馏步骤，并且皂化后反应液不需要进行分层萃取等操作，缩减了反应工艺流程，降低了能耗。具体实施方式本专利技术提供的4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法包括：S1、将含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液与碱预混后连续泵入管式反应器Ⅰ中进行皂化反应，得到皂化液；S2、所述皂化液与酸及醇预混后连续泵入管式反应器Ⅱ中进行脱羧反应，所得脱羧液从管式反应器Ⅱ出口排出，经后处理后得到4-甲基-5-乙氧基噁唑。本专利技术对管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ的具体种类没有特别的限定，可以为现有的各种能够实现连续合成且减少反应物返混的管状反应器，两者的长径比优选各自独立地为(50～200):1。具体地，所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ可以各自独立地为直管式反应器、盘管式反应器和U型管式反应器中的至少一种。其中，所述直管式反应器可以为单管，也可以为多管串联。当采用多种管式反应器联用时，可以按照任意顺序将它们串联在一起使用。所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ可以设有预热段，以对物料进行预热。所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ一般还设置有夹套，用于通入换热介质，对反应进行换热。在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液的浓度优选为0.5～2mol/L，更优选为0.5～1.5mol/L，最优选为0.8～1.2mol/L。所述有机溶液中所含的有机溶剂优选为卤代烃和/或芳香烃。其中，所述卤代烃的具体实例包括但不限于：三氯甲烷、二溴甲烷中的至少一种。所述芳香烃的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，其特征在于，该方法包括：/nS1、将含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液与碱预混后连续泵入管式反应器Ⅰ中进行皂化反应，得到皂化液；/nS2、所述皂化液与酸及醇预混后连续泵入管式反应器Ⅱ中进行脱羧反应，所得脱羧液从管式反应器Ⅱ出口排出，经后处理后得到4-甲基-5-乙氧基噁唑。/n

【技术特征摘要】
1.一种4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，其特征在于，该方法包括：
S1、将含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液与碱预混后连续泵入管式反应器Ⅰ中进行皂化反应，得到皂化液；
S2、所述皂化液与酸及醇预混后连续泵入管式反应器Ⅱ中进行脱羧反应，所得脱羧液从管式反应器Ⅱ出口排出，经后处理后得到4-甲基-5-乙氧基噁唑。


2.根据权利要求1所述的4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，其特征在于，所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ各自独立地选自直管式反应器、盘管式反应器和U型管式反应器中的至少一种；所述管式反应器Ⅰ和管式反应器Ⅱ设有预热段和夹套，分别用于对物料进行预热和换热。


3.根据权利要求1所述的4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述含有4-甲基-5-乙氧基噁唑酸乙酯的有机溶液的浓度为0.5～2mol/L，优选为0.5～1.5mol/L，更优选为0.8～1.2mol/L；所述有机溶液中所含的有机溶剂为卤代烃和/或芳香烃；所述卤代烃优选为三氯甲烷和/或二溴甲烷；所述芳香烃优选为苯和/或甲苯。


4.根据权利要求1所述的4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述碱以浓度为10～30％w/w的碱水溶液的形式使用；所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠。


5.根据权利要求4所述的4-甲基-5-乙氧基噁唑连续皂化脱羧的合成方法，其特征在于，步骤S1中，所述含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵家宇，苏珍莹，詹欣，马瑞达，林兴，
申请(专利权)人：厦门金达威维生素有限公司，厦门金达威集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35