乙醇制備乙醇鈉工藝的研究

乙醇制備乙醇鈉工藝的研究

氨基乙酸鈉二級(jí)化學(xué)名2-氨基乙酸鈉，是一種抗癲癇藥物，適用于各種癲癇（小發(fā)作、病變癲癇、精神運(yùn)動(dòng)癲癇和混合發(fā)作）以及癲癇的性格行為障礙的預(yù)防和治療。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)文章，以乙酸乙酸鈉或氰基乙酸乙酯為原料，通過化合物化、水解、脫羧和鹽處理而成，總收率為51%。合成路線為:1反應(yīng)物的制備在裝有回流冷凝管、滴液漏斗、氯化鈣干燥管、溫度計(jì)的500mL四頸瓶中,先加入10mL普通無水乙醇,用減重法稱取4.0g金屬鈉,擦去表面的煤油,去除氧化層,用小刀切成碎塊,迅速投入到反應(yīng)瓶中,然后由滴液漏斗慢慢滴加普通無水乙醇290mL,加入速度恰好使溶液微沸(82℃左右)待乙醇全部加完,稍稍加熱,使金屬鈉完全反應(yīng)后,再滴加7.6mL草酸二乙酯,加畢,加熱回流反應(yīng)1h,然后蒸餾該溶液,收集78.5～82℃的餾分,得絕對(duì)乙醇約220mL,反應(yīng)式如下:2金屬鈉用量對(duì)乙醇鈉收率的影響以0.13mol丙二酸二乙酯為基準(zhǔn),每次用不同量金屬鈉,用含醇量達(dá)99.95%的絕對(duì)乙醇來制備乙醇鈉,以二丙基丙二酸二乙酯的產(chǎn)量為指標(biāo),進(jìn)行單因素考察。通過比較,金屬鈉用量7.0g時(shí)收率最高,可得二丙基丙二酸二乙酯29.5mL。筆者認(rèn)為制備乙醇鈉的最佳工藝為:使用絕對(duì)乙醇,n(金屬鈉):n(丙二酸二乙酯)為2:1。3二丙基丙酸二乙酸鈉的制備3.1丙基丙二酸二乙酯最佳反應(yīng)條件的確定參考有關(guān)文獻(xiàn)和,分別對(duì)投料比例、投料溫度、反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行單因素考察,確定出二丙基丙二酸二乙酯的最佳反應(yīng)條件:用液滴漏斗向乙醇鈉溶液中滴加丙二酸二乙酯和1-溴正丙烷。n(乙醇鈉):n(丙二酸二乙酯):n(1-溴正丙烷)最佳配比為2:1:2。3.2絕對(duì)乙醇的制備利用減重法稱取7.0g金屬鈉,在裝有回流冷凝管、滴液漏斗、氯化鈣干燥管、溫度計(jì)、攪拌器的干燥的500mL四頸瓶中,加入切碎的金屬鈉,由液滴漏斗緩慢滴加120mL絕對(duì)乙醇,加畢,稍稍加熱,待金屬鈉完全反應(yīng)后,開動(dòng)攪拌器。當(dāng)溫度降至60℃時(shí),由液滴漏斗緩慢加入22mL丙二酸二乙酯。滴完后,加熱回流1h即得丙二酸二乙酯的鈉鹽,然后在70℃下滴加30mL1-溴正丙烷,完畢后再加熱回流1h,冷卻,加水100mL,轉(zhuǎn)入分液漏斗,充分振搖后,靜置,分出上層酯層,水層每次用10mL苯萃取三次,合并苯層與酯層,用無水硫酸鈉干燥后,蒸餾回收苯(70℃),剩余液體即為二丙基丙二酸二乙酯約32mL。4丙酸二丙基4.1最佳配比條件的篩選使用相同量的二丙基丙二酸二乙酯28mL,選用NaOH與水及95%乙醇的不同配比溶液,以水解時(shí)間4h為起點(diǎn),以二丙基丙二酸的質(zhì)量為指標(biāo),篩選最佳配比條件。實(shí)驗(yàn)表明,n(二丙基丙二酸二乙酯):n(氫氧化鈉)的最佳配比為5:1。通過選擇不同配比溶液,每種配比下進(jìn)行三次重現(xiàn)性試驗(yàn),以每種配比下酸產(chǎn)量的平均值為指標(biāo),進(jìn)行比較,結(jié)果表明:以m(氫氧化鈉):V(水):V(95%乙醇)=3:3:10為最佳,酸產(chǎn)率最高。4.2丙基丙二酸二乙酯溶液對(duì)黑客粉色反應(yīng)的影響在裝有回流冷凝管、滴液漏斗、溫度計(jì)、攪拌器的干燥的500mL四頸瓶中,加入30gNaOH,攪拌下加入30mL蒸餾水。待NaOH全部溶解后,加入95%乙醇100mL,加熱升溫至85℃,緩慢滴加二丙基丙二酸二乙酯32mL,反應(yīng)迅速發(fā)生,生成大量白色沉淀。加畢,微沸回流1.5h,溫度大約控制在86℃左右,回流完畢,加水約85mL使沉淀全部溶解后,繼續(xù)加熱20min,即得二丙基丙二酸的鈉鹽溶液,自然冷卻,用濃鹽酸酸化至pH值2～3,然后每次用15mL無水乙醚萃取溶液三次,合并乙醚層,用無水硫酸鎂干燥過夜,常壓蒸餾回收乙醚(48℃左右),剩余液體即為二丙基丙二酸。5丙戊酸的提取將上步制得的二丙基丙二酸置于裝有回流冷凝管、二氧化碳吸收裝置、溫度計(jì)的250mL三頸瓶中,加熱至175℃保持約20min(無二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生),使其完成脫羧反應(yīng),然后減壓蒸餾,收取112～114℃/1.067kPa的餾分約14mL,即為丙戊酸。6-正丙基戊酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液將上步所得α-正丙基戊酸置于干燥小燒杯中,攪拌下滴加30%氫氧化鈉溶液調(diào)pH值到8～9之間,注意不得有沉淀出現(xiàn),加熱濃縮至干得α-正丙基戊酸鈉粗品。將粗品加入32mL乙酸乙酯,回流溶解,放置,冷卻,自然析晶,抽濾,干燥,得丙戊酸鈉成品。得丙戊酸鈉9.5g收率為44%(以丙二酸二乙酯的量0.13mol為基準(zhǔn)計(jì)算理論產(chǎn)量為21.58g)。7丙戊酸鈉的鑒別通過觀察,可以看出產(chǎn)品顏色為白色,根據(jù)2010版中華人民共和國(guó)藥典中丙戊酸鈉的鑒別方法進(jìn)行鑒別實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)可以證明所得產(chǎn)物為純丙戊酸鈉,而且產(chǎn)品純度比文獻(xiàn)中高,進(jìn)一步體現(xiàn)了改進(jìn)工藝的優(yōu)越性。8方法改進(jìn)后的原料特點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)可以看出,改進(jìn)