專利名稱：一種制備n-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法
技術領域：
本發明是涉及N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的一種制備方法，屬于有機化學合成技術領域。
背景技術：
N- 丁氧草酰丙氨酸丁酯是制備噁唑類、咪唑類和吡嗪類化合物的重要中間體，尤其是制備維生素B6的有用前體。目前，工業合成N-烷氧基草酰丙氨酸烷基酯的方法主要有兩種(I)是用氯化氫或鹽酸生成丙氨酸的鹽酸鹽，與烷基醇酯化，然后用草酸酰化；或丙氨酸與草 酸在鹽酸催化下與醇發生酯化反應，然后體系中加入草酸二烷基酯，在去酸劑作用下發生酯交換反應，得到目標產物N-烷氧基草酰丙氨酸烷基酯(參加CN87100359和CN86101512)。這類方法的主要缺點在于大量鹽酸的使用，會造成設備的嚴重腐蝕，不利于大工業化生產。(2)酯酰化的一鍋化法以苯為脫水劑，丙氨酸與草酸、乙醇、草酸二乙酯一鍋反應，連續共沸脫水，實現酯化、酰化一步完成(參加CN03131970. X)。這種方法的優點在于體系中沒有強酸的加入，避免了對設備的腐蝕；但是苯的引入，加大了工業生產過程中的安全環保的壓力。CN201010170758. I公開了一種對上述第2種方法進行改進的方案，即，以正丁醇代替乙醇，由于正丁醇與水可以很好地共沸，而且冷卻后可以分層，從而實現了沒有第三共沸劑苯的情況下反應體系的連續分水。但該專利申請所公布的方案也有以下不足之處反應時間過長(反應時間優選為20 50小時，最優選為30 40小時)；能耗大(正丁醇的用量與氨基酸的質量比為I 100 1，優選為10 100 I);酯酰化收率偏低(最優實施例中的收率不超過89% );因此，上述工藝仍然不能很好的滿足工業化生產的要求。技術方案針對現有技術所存在的上述問題和不足，本發明的目的是提供一種制備N- 丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，該方法可以在較短時間內，以低能耗和高收率實現丙氨酸的一步酯酰化。為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下一種制備N- 丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，包括如下步驟a)將投料量的草酸、丙氨酸、草酸二丁酯和10% 50%投料量的正丁醇同時加入反應容器中，加熱；b)當反應器內溫度達到100 120°C時，開始滴加余下投料量的正丁醇，邊滴加邊
蒸餾；c)收集蒸出的正丁醇和水的共沸物并進行分層和回收正丁醇；將回收的正丁醇再以滴加的方式循環加入反應容器中，并維持反應溫度在120 150°C ；d)當整個反應時間達到5 20小時后，結束反應，反應液經后處理，即得N- 丁氧草酰丙氨酸丁酯。所述的草酸與丙氨酸的物質的量之比推薦為I : I 5 : 1，優選為I : I 3 I0所述的草酸二丁酯與丙氨酸的物質的量之比推薦為I : I 5 : 1，優選為I : I 3 : I。所述的正丁醇與丙氨酸的物質的量之比推薦為2 I 10 1，優選為3 I 5 I0所述的后處理包括水洗反應液，減壓蒸餾回收正丁醇和草酸二丁酯。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果由于本發明通過將50% 90%投料量的正丁醇以滴加形式加入反應體系中，使得反應體系很容易維持在酯酰化反應的最佳溫度范圍內，致使反應更完全和更快，從而可大幅節約加熱的能耗，縮短反應周期(只需5 20小時)，提高反應收率(最高可達98.7%);另外，以邊滴加邊蒸餾回收正丁醇再以滴加的方式返回循環套用的方案，不僅大 大節約了正丁醇的用量，而且使反應結束后的反應液中的殘留正丁醇的量大大減少，后處理操作更簡便，保證了產品質量，也節約了后處理的能耗和時間；因此，與現有技術相比，本發明符合工業化生產要求，具有顯著效果和經濟實用性。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步詳細、完整地說明，但并不限制本發明的內容。實施例I在裝有溫度計、攪拌器、平衡滴液漏斗、蒸餾裝置的IL四口燒瓶中，加入丙氨酸IOOg,草酸150g,草酸二丁酯230g,正丁醇300mL,滴液漏斗中加入700mL正丁醇；加熱反應瓶到內溫110°C時，打開滴液漏斗，開始滴加正丁醇，并邊滴加邊蒸餾；收集蒸出的正丁醇和水的共沸物并進行分層和回收正丁醇；將回收的正丁醇再以滴加的方式循環加入反應容器中，并維持反應溫度在120 130。。；當整個反應時間達到20小時后，結束反應；水洗反應液，減壓蒸餾回收正丁醇和草酸二丁酯，即得N-丁氧草酰丙氨酸丁酯301g，收率為 98. 1% ο實施例2本實施例與實施例I的不同之處僅在于投料比按丙氨酸草酸草酸二丁酯正丁醇的物質的量之比為I : I : 3 : 5，反應時間為15小時，其余內容同實施例I中所述，得到N- 丁氧草酰丙氨酸丁酯303g，收率為98. 7%。實施例3本實施例與實施例I的不同之處僅在于投料比按丙氨酸草酸草酸二丁酯正丁醇的物質的量之比為I : 5 : 5 : 3，反應時間為10小時，其余內容同實施例I中所述，得到N- 丁氧草酰丙氨酸丁酯295g，收率為96. I %。實施例4本實施例與實施例I的不同之處僅在于投料比按丙氨酸草酸草酸二丁酯正丁醇的物質的量之比為I : 3 : 2 : 4，維持反應溫度在130 140°C，反應時間為5小時，其余內容同實施例I中所述，得到N-丁氧草酰丙氨酸丁酯290g，收率為94.5%。
實施例5本實施例與實施例I的不同之處僅在于投料比按丙氨酸草酸草酸二丁酯正丁醇的物質的量之比為I : 3 : 2 : 5，維持反應溫度在140 150°C，反應時間為8小時，其余內容同實施例I中所述，得到N-丁氧草酰丙氨酸丁酯3 03g，收率為98.7%。有必要在此指出的是以上實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本發明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于，包括如下步驟 a)將投料量的草酸、丙氨酸、草酸二丁酯和10% 50%投料量的正丁醇同時加入反應容器中，加熱； b)當反應器內溫度達到100 120°C時，開始滴加余下投料量的正丁醇，邊滴加邊蒸懼; c)收集蒸出的正丁醇和水的共沸物并進行分層和回收正丁醇；將回收的正丁醇再以滴加的方式循環加入反應容器中，并維持反應溫度在120 150°C ； d)當整個反應時間達到5 20小時后，結束反應，反應液經后處理，即得N-丁氧草酰丙氨酸丁酯。
2.根據權利要求I所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的草酸與丙氨酸的物質的量之比為I : I 5 : I。
3.根據權利要求2所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的草酸與丙氨酸的物質的量之比為I : I 3 : I。
4.根據權利要求I所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的草酸二丁酯與丙氨酸的物質的量之比為I : I 5 : I。
5.根據權利要求4所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的草酸二丁酯與丙氨酸的物質的量之比為I : I 3 : I。
6.根據權利要求I所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的正丁醇與丙氨酸的物質的量之比為2 : I 10 : I。
7.根據權利要求6所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的正丁醇與丙氨酸的物質的量之比為3 : I 5 : I。
8.根據權利要求I所述的制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，其特征在于所述的后處理包括水洗反應液，減壓蒸餾回收正丁醇和草酸二丁酯。
全文摘要
本發明公開了一種制備N-丁氧草酰丙氨酸丁酯的方法，包括將投料量的草酸、丙氨酸、草酸二丁酯和10％～50％投料量的正丁醇同時加入反應容器中，加熱到100～120℃時，開始滴加余下投料量的正丁醇，邊滴加邊蒸餾；收集共沸物并回收正丁醇；將回收的正丁醇再以滴加的方式循環加入反應容器中，并維持反應溫度在120～150℃；當整個反應時間達到5～20小時后，結束反應，后處理。本發明不僅可大幅節約能耗、縮短反應周期、提高反應收率、簡化后處理操作、降低成本，而且可使產品質量得到保證，符合工業化生產要求，具有顯著的經濟實用性。
文檔編號C07C233/56GK102898321SQ20111020772
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月24日 優先權日2011年7月24日
發明者劉德銘, 魯向陽, 閆靜 申請人:上海海嘉諾醫藥發展股份有限公司, 大豐海嘉諾藥業有限公司