年产1000吨3-乙酰基吡啶的工艺设计研究(4)

综上,方案二至四,收率没有其它两个高且操作复杂,污染环境,而方案一采用了三氟甲磺酸,相对方案五中的浓硫酸与浓盐酸更危险,在成本低、收率高


综上,方案二至四,收率没有其它两个高且操作复杂,污染环境,而方案一采用了三氟甲磺酸,相对方案五中的浓硫酸与浓盐酸更危险,在成本低、收率高、环境友好、操作简便等相同条件下,选择方案五更符合经济效益高和环境友好的条件。

3-乙酰基吡啶最优合成工艺路线:

3-乙酰基吡啶化学结构式为:

分子式:C7H7NO      分子量:121.14

性质描述:有甜味的无色至黄色液体,气味好闻,其密度值1.102、沸点值220℃、熔点值13~14℃,遇空气颜色变黄。其主要衍生出来的产物包括肟和苯腙,以及N-氧化物。溶于乙醇以及乙醚和酸类,具甲基酮的一般性质。

合成路线如下:

烟酸乙酯的合成:

向250mL的三颈瓶中加入51g(0.415mol)烟酸和95mL的无水乙醇,通过搅拌,缓慢得滴加33mL的浓硫酸,在80℃的条件下,进行加热回流四个小时。然后蒸馏回收乙醇。等到它的温度降至室温后,用Na2CO3 aq调节pH至7.0.~7.15,pH值稳定后,用190mL乙酸乙酯进行萃取。合并乙酸乙酯层,蒸馏后得到粗品化合物,它的收率可以达到95.8 %,无需提纯即可用于下步反应[10][14]。

3-乙酰吡啶的合成:

在1000mL的三颈瓶中加入26.5g(0.487mol)甲醇钠和搅拌下滴加60g(0.397mol)上一步产物与43mL(0.664mol)无水乙酸乙酯的混合物。滴加完毕后,室温下充分搅拌1h,80℃加热回流反应5h,收率为95%,冷却后直接用于下步反应,加入350mL水,搅拌使之溶解[11]。加入143mL浓盐酸,剧烈回流2.5h,冷却。用固体碳酸钾调pH至9,用氯仿萃取。合并氯仿层,蒸馏回收氯仿,得到51g3-乙酰基吡啶,收率为84.69%。

2 3-乙酰基吡啶的缩合剂及3-乙酰基吡啶简介

2.1 醇钠缩合剂

醇钠广泛用于有机合成反应,它具有很强吸湿性的白色粉末。特别是乙醇钠用作缩合剂。而甲醇钠本身也是一个常见性的催化反应的试剂,总的来说,性质很平稳,吸湿性也较乙醇钠来说减弱很多,生产过程中容易掌控其投入的量的大小,所以适合制备过程使用。工业上缩合反应剂及酯化剂较常用的是甲醇钠和乙醇钠,比如用于生产乙酸乙酯、乙酰丙酮、染料、香料等。如果要改进油脂保持型态的性能、延展性能等,常用的是甲醇钠,油脂物性的改善是通过酯交换反应完成的。