一种3-羟基丙酸的合成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110577467A(43)申请公布日2019.12.17(21)申请号201910881585.5(22)申请日2019.09.18(71)申请人重庆医药高等专科学校地址400000重庆市沙坪坝区大学城中路82号(72)发明人丁永良韩丹蒋文季卫刚黄晓林(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人尹丽云(51)Int.Cl.C07C51/08(2006.01)C07C51/42(2006.01)C07C59/01(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种3-羟基丙酸的合成方法(57)摘要本发明涉及化工技术领域，具体提供一种3-羟基丙酸的合成方法，包括如下步骤：(1)在催化剂作用下，氰化氢和环氧乙烷反应生成3-羟基丙腈；(2)向步骤(1)所得3-羟基丙腈中加酸水解，反应生成3-羟基丙酸和无机盐；(3)将步骤(2)所得反应液用电渗析分离得到3-羟基丙酸和无机盐溶液，所得的无机盐溶液浓缩得到副产物。本发明采用电渗析处理3-羟基丙腈酸水解反应液，可有效减少废水废气和废渣，高收率得到高含量的目标产物，降低了生产成本。CN110577467ACN110577467A权利要求书1/1页1.一种3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于，包括：包括如下步骤：(1)在催化剂作用下，氰化氢和环氧乙烷反应生成3-羟基丙腈；(2)向步骤(1)所得3-羟基丙腈中加酸水解，反应生成3-羟基丙酸和无机盐；(3)将步骤(2)所得反应液用电渗析分离得到3-羟基丙酸和无机盐溶液，所得的无机盐溶液浓缩得到副产物。2.根据权利要求1所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述氰化氢与环氧乙烷的摩尔比为(1.0-1.1):1，优选为(1.0-1.05):1。3.根据权利要求1所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述氰化氢选自气体氢氰酸、液体氢氰酸、氢氰酸水溶液中的至少一种；优选为液体氢氰酸或氢氰酸水溶液。4.根据权利要求1所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述催化剂选自有机碱、氰化物、无机碱或多元有机酸盐中的至少一种。5.根据权利要求4所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：所述有机碱选自三乙胺、N，N-二甲基吡啶中的至少一种；和/或，所述氰化物选自氰化钠、氰化钾中的至少一种；和/或，所述无机碱选自无机强碱、无机弱碱中的至少一种；和/或，所述多元有机酸盐选自酒石酸、柠檬酸钠盐或者钾盐的至少一种。6.根据权利要求5所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：所述无机强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；和/或，所述无机弱碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的至少一种。7.根据权利要求1所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(1)在无溶剂条件下进行，或在溶剂中进行，优选在无溶剂条件下进行。8.根据权利要求7所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(1)在溶剂中进行时，所述溶剂为水。9.根据权利要求1所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(2)中，所述酸与3-羟基丙腈的摩尔比为(1.0-1.5):1，优选为(1.0-1.1):1。10.根据权利要求1所述的3-羟基丙酸的合成方法，其特征在于：步骤(2)中，所述酸为盐酸或者硫酸中的至少一种。2CN110577467A说明书1/5页一种3-羟基丙酸的合成方法技术领域[0001]本发明涉及化工领域，特别是涉及一种3-羟基丙酸的合成方法。背景技术[0002]3-羟基丙酸(3-hydroxypropionicacid，简写3-HP)，分子式为C3H6O3，分子量为90.08，是一种具有三个碳原子的非手性有机酸，酸解离常数(pKa)为4.5，呈液态，具有黏性，无色无味，可溶于水、乙醇、乙醚，可以用于丙烯酸等多种化学品的合成。3-HP和乳酸是同分异构体，但3-HP的分子带有两个官能团羟基和羧基，因此3-HP的化学性质更为活泼。在工业上，不论作为单体，还是作为合成相应衍生物的原料，3-HP的应用都十分广泛，例如，3-HP经氧化、氢化、脱水、酯化反应等可以转化为多种重要的化学物质，如丙烯酸、1，3-丙二醇、丙二酸、聚3-HP等；3-HP可作为食品或饲料的添加剂和防腐剂；3-HP是很多光学活性物质的前体，能够作为生物源聚合物的单体。3-HP的这些优良特性使其在商业上具有重大的开发价值，从而受到各国科学家的广泛关注。2004年8月，美国能源部报告将3-HP列为当前世界上12种最具开发潜力的化工产品之一。[0003]目前，3-HP的制备方法有化学方法和微生物发酵方法。微生物发酵法产量低，分离成本高，不利于大规模生产。化学方法主要有以下几种：[0