基本信息
硝基乙酸乙酯,CAS:626-35-7,英文名稱:Ethyl nitroacetate,分子式:C4H7NO4,分子量:133.1,密度:1.2±0.1g/cm3,沸點:208.6±0.0℃ at 760 mmHg,無色液體,應存放在密封容器內(nèi),并放在陰涼,干燥處。切勿與強堿或酸性材料一起存放。
背景技術
硝基乙酸乙酯是有機合成中重要的原料化合物,但因為其合成條件常需用到強酸及強氧化劑,同時伴隨劇烈放熱,對設備要求較高,且產(chǎn)率不高,因而在相當程度上影響了硝基乙酸乙酯的廣泛應用。
目前合成硝基乙酸乙酯主要從乙酰乙酸乙酯出發(fā),主要有如下三種方法:
(1)乙酰乙酸乙酯先和亞硝酸鈉反應得到α-肪基乙酰乙酸乙酯化合物,再由重鉻酸鈉氧化生成硝基乙酸乙酯;由于重鉻酸鹽會產(chǎn)生重金屬污染,給三廢處理帶來不便,對環(huán)境造成嚴重污染:
(2)乙酰乙酸乙酯在硝酸銨和濃硝酸的作用下生成硝基乙酸乙酯,由于硝酸銨本身是一種炸藥,在高溫、高壓和有可被氧化的物質(zhì)(如還原劑)存在及電火花下會發(fā)生爆炸,因此不適合工業(yè)上大規(guī)模使用;
(3)乙酰乙酸乙酯和被醋酐活化的濃硝酸反應生成硝基乙酸乙酯:該工藝是現(xiàn)在生產(chǎn)上比較成熟的工藝,但是該路線采用了傳統(tǒng)的釜式反應器,由于常規(guī)攪拌傳質(zhì)傳熱效率相對比較低,且該工藝過程中放熱劇烈,所以可能出現(xiàn)反應局部過熱,濃度不均勻等不利于反應進行的現(xiàn)象,因此活化硝酸的滴加溫度要控制在零下三十度,然后保持在零下十度進行反應,該工藝的收率為60%,且難以實現(xiàn)規(guī)?;糯?。
另外,還有用α-碘代乙酸乙酯和亞硝酸銀反應生成硝基乙酸乙酯,但該反時間較長,需要48h,且α-碘代乙酸乙酯及亞硝酸銀價格相對較高,不利于工業(yè)化應用。
制備方法
將活化的硝酸試劑以0.714ml/ min ,乙酰乙酸乙酯以0.1ml/ min 的流速泵入Vapourtec E-Series微通道反應器,活化的硝酸試劑和乙酰乙酸乙酯的摩爾比為1:1,活化的硝酸試劑中硝酸的質(zhì)量濃度為6.17%,將反應區(qū)的溫度設置為40℃,停留時間17min,系統(tǒng)壓力0.1bar,產(chǎn)品從出口流出,滴加入乙醇中脫去乙?;玫较趸宜嵋阴?,滴加溫度不超過25℃,然后15~25℃攪拌10小時,用25%氫氧化鈉溶液中和至 PH=7,體系用乙酸乙酯萃取,濃縮后減壓蒸餾得到產(chǎn)品,收率67.8%,純度97.2%。
參考文獻
[1]上海博璞諾科技發(fā)展有限公司. 硝基乙酸乙酯及其中間體的制備方法:CN201610243874.9[P]. 2017-10-31.