羟基乙酸酯的合成工艺※※※骆萌※※
羟基乙酸酯CAlkg~Glycolatcs)有抗菌
和抗胆碱能作用，是～类重要的化工和医药
中问体【1J，例如用来合成抗癌药物异三尖杉
抗酯碱及其类似物，也可用作增加润滑油抗
载性能添加剂的原料【2j.羟基乙酸
【Hydroxyaeoticaci’l,(31ycolicacid]由一氯化
丙酮，乙酸，本身含有羧基和羟基，可生成
盐，酯，酰胺和缩醛.羟基乙酸广泛存在于
自然界，特别是甘蔗和甜菜以及未成熟的葡
萄计中，有关应用也相当多，例如粘结剂,
金属清洗剂，电镀抛光剂和化妆品等I3J.近
年来，由于组织工程和细胞工程的迅速发
展，以羟基乙酸为原料生产出的聚羟基乙酸
类高分子，可用于组织培养工程和细胞种植
技术中.尽管羟基乙酸来源丰富，但在合成
羟基乙酸酯的过程中，由于羟基乙酸分子结
构特殊，用传统浓H’SO催化加热易发生分
子断裂或失水，而不能得到预计的产物.文
航天五院献中记载了几种合成羟基乙酸酯的方法
I11121I3]I41I】.
羟基乙酸丙酯和羟基乙酸丁酯:
钼磷酸
HOCH2CO2H+ROH一一--*HOCH2CO2R
R=n.Pr,n-Bu
哇在反应釜中，分别加入羟基乙酸，烷基
醇(过量)，以甲烷为溶剂，钼磷酸为催化
剂，安上油水分离器和回流冷凝管，加热数
小时，冷却后用饱和NaHCO3水液和饱和NaCi
水液洗涤，无水Mgso~干燥过滤，减压蒸缩
收集相应馏分，即为羟基乙酸酯，经沸点和
核磁共振氢谱确定了有关化学物的组成和
结构，收率在8096以上.
2以无水非质子偶极溶剂六甲膦酰胺
(tiMPA)作反应介质，用卤代烃与干燥处理
了的羟基乙酸钠搅拌反应30h，收率在43%
以上.
3以DMF为溶剂，用PEG为相催化剂,
让卤代烃与无水羟基乙酸钠反应，牙寸在
10h左右，产率比上法多一些.
4用固体超强酸TiC~/S一催化萎乙
酸与醇直接酯化，反应数小时，不要球无水
条件，也不需搅拌.产物纯化简单，水
洗，中和及干燥，可直接过滤蒸馏，产幸与
上述相转移法相当，几个酯的收率在{以
上，催化剂易回收且可重复使用.
酯合成工业生产传统上是用H.s0怍酯
化催化剂，因其价格便宜，催化效果而
在工业生产中沿用至今，但在使用时发：备
腐蚀严重，有废水污染，对产品泽有；响.
1979年M.ilino等首先合成了Ti/QI2一,
Zr/S新型固体超强酸，并报道了雀化
作用后，这几十年来采用Ti()2/Ol2,
Zr02/SO4~一为合成酯的催化剂已有很展
./s一型固体超强酸催化剂与翟瞪酸
催化剂相比，有能耗低，产率高，与产昴.分
离容易，无腐蚀，无污染，用量少，岂简
便，易再生，可重复利用等诸多优点，塑其
选择性高，不同条件下制得的催化剂乒对某
些反应有催化作用.Ⅲm，实验表,
Ti~/S04}催化剂对合成乙酸有上述优，而
F龟()3/sO47一对合成乙酸乙酯则无催化活生. 大量研究说明,Ti0~/S042一在催化有机会戎中不但具有非常高的活性，而且不怕水，配高
温，制作条件易行，因而受到人们的重视.
如用它作催化剂合成水物酸异戊酯日寸.在134—140℃的温度下反应1.5l1，收率在{j.O% 以上，产品泽好.质量稳定，催化静时条
件材质设备基本上不产生腐蚀.
实验研究
1羟基乙酸乙酯的合成线路:
25%NaOH.HMPT
HOCH2COOH一一一一一一一
C:H~r
HOCH2COONa一一一HOCH2COOC{,
l3
◇◇行业研究报告◇◇
羟基乙酸25%氢氧化钠水溶液在六甲基
磷酰三胺中在室温下反应，立即生成钠盐,解放军理工大学气象学院
继而加入溴乙烷，继续反应数十分钟.便呵
定量生成羟基乙酸乙酯.该工艺的特点:1,
实现了整个反应数步”一锅煮”，中问不须
分离.2，反应条件温和，在室温下反应,
酒石酸钠易于控制.3，产率高，一般在90%以上.4,
非质子性强极性溶剂六甲基磷酰三胺为溶
剂，避免了卤代烃易发生的副反应.剂可
回收重复使用.
该线路技术关键：严格控制氢氧钠的
量，使羟基乙醇酸和氢氧化钠的摩尔比勾1:
1，这样能避免羟基乙酸中羟基子卤代生
成醚的副反应羟基乙酸，氢氧化钠乖漠乙
烷的摩尔比为1:1:1.
2羟基乙酸乙酯合成线路设计如]:
NaOl~’H20CH3BrJI~IMPAC2H3OH
HOCH2COOH--一一HOCH2COONa一～~HOCH2COOCH3一一一一HOCH2COOC2H 我们根据以往的研究经验和有机合成
技术，对有关其反应步骤作了分析和判断,
住宅室内装饰装修管理办法并在实验中对有关反应条件和处理方法进
行了研究，如下给出有关研究结果.
1，将等当量的羟基乙酸和Na0H的水溶
液室温搅拌，用P}{试纸检测到中性为止,
然后旋干，得到羟基乙酸钠盐，再进一步真
空干燥.注意:①此步得到干燥的羟基乙酸
钠盐是个关键，对下步作用有直接影响，也
可采用共沸方法除水.②若采用直接酯化,
在碱性条件下，会发生副反应比如a—c会
发生甲基化，羟基也会生成甲醚等等.③由
于醇钠的碱性比NaOH的强，故所设汁的该
步反应不会生成醇钠，并不会给后面带来不
必要的副产物.④之所以需要将羟基乙酸钠
盐进一步干燥，就是为了防止在下一步反应
水解.
2，所得到的羟基乙酸钠盐，与适量冰
冷的HMPA混合均匀，快速投入事先冷却过
(最好在冰箱冷冻保存)的溴甲烷的HMPA
溶液，加热数小时或更长时间.之后，冷却
到室温(若通过氮气加压，则需要先抽空),
蒸馏即可得到羟基乙酸甲酯.
注意:①由于溴甲烷的沸点很低，加热
会成气体，所以可能需要高压釜或封管等密
封体系或低温反应体系来完成反应.②如果
压力不够，可以事先通一定量的氮气或添加
合适的低沸点的溶剂，以便提高反应速度.
③同时由于羟酸盐和卤代物合成羟酸酯一
般需要加热才能促进反应，故综合考虑，恢
步反应可能需要高压釜或封管装置.④该处理问题方面，由于生成无机盐溴化钠，再结
合HMPA是高沸点的溶剂，所以可采用蒸馏J4
的方法得到该中间体.⑤这里的HMPA属于非质子强极性溶剂，是比较理想的.
江新蓉3，将所得到的羟基乙酸甲酯，力[入过
量的无水乙醇，按常规方法进行酯交掺得到目标产物，即羟基乙酸乙酯.
说明:①由于所提供的原料是溴q烷,
所以可采用酯交换方法来实现，当然有其
他方法.②可采用溴乙烷来代替溴甲E,
从化学合成的角度来看，就可省去酯芟换一步.但从大规模生产的角度来看，既要考虑
收率，又要考虑成本，还有三废处理题.
③由于产物和其他化合物的沸点差距比较小，很可能需要进行分馏提纯.
参考文献:
[1瑚春等,[J]；宛阳化工1997.(3):1
[2】张竞清等,[J砩山科学技术学院学{{,(自科版)2O0O.18(2):42
[3哇锡光等，东北师大学报(自科}主, 2003.35(3):6
[4]李绍白等,[J]{匕学试剂,1988,10:3): 129—13o
[5]郑其煌等,[J]化学试剂,1991,13矗): 252—253
[6]李江,[J]~J6学世界,1994,(9):)7
f7]张慧萍等,[J]云南师范大学学报,1猢,
18(2):68
[8】姚胜,[J]l匕学通报,1990,(2):2}--27 [9]蒋文{苇,[J】精细化工,1997,14(1):4；一49 [1o]黄玉媛等[B]精细化工配方常用原手册，厂东科技出版社,1998
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