372-09-8/氰乙酸制備方法及分離純化方法

背景及概述^[1]

氰乙酸是一類重要的有機(jī)合成原料和醫(yī)藥、染料中間體，用于制造膠黏劑、維生素等，其衍生物氰乙酸甲酯、氰乙酸乙酯等在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、新材料等方面有重要的用途，因此對(duì)高純度的氰乙酸的需求日益增強(qiáng)。

制備^[1]

目前，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是以氯乙酸、碳酸鈉、氰化鈉為原料，經(jīng)中和、氰化、酸化、減壓脫水而得，但是通過(guò)該方法得到的固體氰乙酸產(chǎn)品中的水分含量和鹽含量均較高，使其應(yīng)用受到了限制，因?yàn)榍枰宜峄旌先芤褐星枰宜釢舛鹊汀⑺望}的含量高，因此濃縮過(guò)程需消耗大量的蒸汽，而且在蒸發(fā)后期因氯化鈉大量析出，傳熱差，極易使氰乙酸分解。目前，國(guó)內(nèi)各廠家進(jìn)行脫水大多用搪玻璃脫水釜進(jìn)行間歇脫水，間歇脫水不僅操作繁瑣，設(shè)備利用率低，蒸汽消耗高，而且由于脫水時(shí)間長(zhǎng)，氰乙酸收率也較低。

提供一種制備氰乙酸的方法，該方法是采用將氯乙酸鈉和氰化鈉進(jìn)行氰化反應(yīng)，制得氰乙酸鈉水溶液，再通過(guò)加入鹽酸進(jìn)行酸化反應(yīng)，得到氰乙酸和氯化鈉的混合溶液，通過(guò)減壓脫水并在脫水中除去氯化鈉，通過(guò)熔融結(jié)晶的方法以實(shí)現(xiàn)對(duì)氰乙酸提純。CN201610662675.1的發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：一種氰乙酸的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）氰化反應(yīng)：將氯乙酸鈉與氰化鈉進(jìn)行氰化反應(yīng)，生成氰乙酸鈉水溶液；

（2）酸化反應(yīng)：在步驟（1）中所述氰乙酸鈉水溶液中加入鹽酸進(jìn)行酸化，得到氰乙酸和 氯化鈉的混合溶液；

（3）減壓脫水：在以負(fù)壓的條件下對(duì)步驟（2）中所述氰乙酸和所述氯化鈉的混合溶液進(jìn) 行蒸發(fā)脫水，析出所述氯化鈉，將所述氯化鈉過(guò)濾；

（4）熔融結(jié)晶：采用結(jié)晶器，將所述結(jié)晶器預(yù)熱，使步驟（3）的所述氰乙酸呈熔融狀態(tài)，將呈熔融狀態(tài)的所述氰乙酸以10℃～20℃/h降溫至所述氰乙酸的結(jié)晶溫度，使所述氰乙酸結(jié)晶；將結(jié)晶后的產(chǎn)物固液分離，將其中固相產(chǎn)物作為原料，將殘液回收；再以2℃～6℃/h 速度將所述結(jié)晶器升溫至40-45℃，保溫，使所述固相產(chǎn)物部分熔融，排出的未結(jié)晶母液作 為再次熔融結(jié)晶的原料；

對(duì)置于所述結(jié)晶器內(nèi)中得到的結(jié)晶體進(jìn)行升溫至全部熔融，最后得到的氰乙酸結(jié)晶體。本方法的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)氰化、酸化、減壓脫水以及結(jié)晶的工藝方法，有效提高氰乙酸的純度，并且熔融結(jié)晶提純過(guò)程中無(wú)需添加溶劑，避免了溶劑對(duì)產(chǎn)品的污染，又減少了溶劑回收過(guò)程，節(jié)省了設(shè)備投資，提純產(chǎn)品的純度高、收率高，產(chǎn)品純度達(dá)到99%，收率達(dá) 90%。

純化^[2]

CN201610742008提供一種氰乙酸的分離純化方法，包括如下步驟：將含有氰乙酸和無(wú)機(jī)氯鹽的混合液進(jìn)入均相膜電滲析，進(jìn)行脫鹽處理直至淡室中 的鹽降低至3％-7wt％；再將淡室中溶液進(jìn)行異相膜電滲析深度除鹽，直至淡室中的鹽降低 至低于0.1wt％；得到淡室中的氰乙酸水溶液以及濃室的鹽水溶液。本發(fā)明的有益效果在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備氰乙酸的方法是利用均相膜電滲析和異相膜電滲析合理的結(jié)合解決傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中氰乙酸與無(wú)機(jī)鹽分離困難的問(wèn)題，較其單一使用均相膜或者異相膜電滲析，兩者的有機(jī)結(jié)合進(jìn)行脫鹽，克服兩者本身的應(yīng)用缺陷。

將均相膜電滲析和異相膜電滲析用于氰乙酸脫鹽領(lǐng)域，具有選擇性高、分離度高，與色譜脫鹽項(xiàng)目相比，均相膜電滲析和異相膜電滲析處理含氯化鈉的氰乙酸水溶液不需要進(jìn)行稀釋，減少了后續(xù)純化濃縮所需的能耗、操作簡(jiǎn)單、氰乙酸脫鹽率高、成本低廉、無(wú)氰乙酸分解、無(wú)大量的酸性廢水排放、綠色環(huán)保、副產(chǎn)的氯化鈉純度高、氰乙酸收率高等優(yōu)點(diǎn)。圖1為電滲析基本排布方式原理圖。

應(yīng)用 ^[3]

氰乙酸酯類化合物是重要的有機(jī)合成原料和醫(yī)藥染料中間體，尤其是氰乙酸乙酯，作為一種重要的化工中間體，主要用于合成快速粘合劑502膠。它在堿性催化劑的作用下與甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，經(jīng)過(guò)脫水、干燥、裂解和減壓精餾得到a?氰基丙烯酸乙酯單體。CN201110132794.3提供一種在酸性離子液體中制備氰乙酸酯類化合物的方法，該方法具有環(huán)境友好、選擇性和轉(zhuǎn)化率高、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種合成氰乙酸酯的方法，催化氰乙酸與醇進(jìn)行酯化反應(yīng)獲得氰乙酸酯。

主要參考資料

[1] CN201610662675.1 一種制備氰乙酸的方法

[2] CN201610742008.4 一種氰乙酸的分離純化方法

[3]CN201110132794.3 一種合成氰乙酸酯的方法