2，3二溴2甲基丙酸的合成方法.pdf

本发明公开了一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，包括以下步骤：1)将溴加入甲基丙烯酸的水溶液中，于50～100℃反应1h～5h，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液；甲基丙烯酸与溴的摩尔比为1∶1～1∶3；2)将上述粗品液降温结晶，过滤，得母液和固体；将固体用冷水洗涤2～3次，干燥，得2，3-二溴-2-甲基丙酸。采用该方法生产2，3-二溴-2-甲基丙酸具有收率高、工作环境绿色环保等优点。

1、  一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，其特征是以甲基丙烯酸与溴为原料，包括以下步骤：
1)、将溴加入甲基丙烯酸的水溶液中，于50～100℃反应1h～5h，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液；甲基丙烯酸与溴的摩尔比为1∶1～1∶3；
2)、将上述粗品液降温结晶，过滤，得母液和固体；将固体用冷水洗涤2～3次，干燥，得2，3-二溴-2-甲基丙酸。

2、  根据权利要求1所述的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，其特征是：所述甲基丙烯酸的水溶液中甲基丙烯酸与水的质量比为1∶1～1∶8。

3、  根据权利要求1或2所述的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，其特征是：以滴加的方式将溴加入甲基丙烯酸的水溶液中，溴的滴加速度为2.4～7.5g/分钟。

4、  根据权利要求3所述的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，其特征是：甲基丙烯酸甲酯与溴的摩尔比为1∶1～1∶1.5，甲基丙烯酸甲酯与水的质量比为1∶1～1∶2，反应温度为90℃～100℃，反应时间为1h～2h。

2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法
技术领域
本发明涉及一种化学合成方法，特别是一种在水相中合成2，3-二溴-2-甲基丙酸的方法。
背景技术
2，3-二溴-2-甲基丙酸是β-内酰胺抗生素的合成中间体，其结构式如下：

文献所报道2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成工艺包括以下两种：
1、1982年，Okawara在合成抗生素β-内酰胺时，用甲基丙烯酸与溴加成在不使用溶剂的情况下，合成了2，3-二溴-2-甲基丙酸，收率为77％；
2、1989年，David G等人将甲基丙烯酸在CS₂中进行溴加成，得到2，3-二溴-2-甲基丙酸，收率为90％；
在以上两种合成工艺中，路线1没有使用溶剂，但是收率较低，只有77％，在没有溶剂条件下反应，生产上有诸多不便，例如在反应后期大量固体生成，搅拌困难，传热传质差，难以正常工业化生产。而路线2在CS₂溶剂中合成2，3-二溴-2-甲基丙酸，达到了90％的较高的收率，但是CS₂毒性强，对人体和环境都有危害；另外，CS₂着火点低，存在很大的安全隐患，工业上使用很不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，采用该方法生产2，3-二溴-2-甲基丙酸具有收率高、工作环境绿色环保等优点。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，包括以下步骤：
1)、将溴加入甲基丙烯酸的水溶液中，于50～100℃反应1h～5h，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液；甲基丙烯酸与溴的摩尔比为1∶1～1∶3；
2)、将上述粗品液降温结晶，过滤，得母液和固体；将固体用冷水洗涤2～3次，干燥，得2，3-二溴-2-甲基丙酸。
作为本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法的改进：甲基丙烯酸的水溶液中甲基丙烯酸与水的质量比为1∶1～1∶8。
作为本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法的进一步改进：以滴加的方式将溴加入甲基丙烯酸的水溶液中，溴的滴加速度为2.4～7.5g/分种。
作为本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法的进一步改进：甲基丙烯酸甲酯与溴的摩尔比为1∶1～1∶1.5，甲基丙烯酸甲酯与水的质量比为1∶1～1∶2，反应温度为90℃～100℃，反应时间为1h～2h。
本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，步骤2)所得的母液中含有剩余的溴无需另作处理，可直接以此母液作为溴进行下一次的循环套用。
本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，其合成路线如下：

采用本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，干燥后所得物为黄色固体，该黄色固体为2，3-二溴-2-甲基丙酸。
本发明的2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，与现有的工艺相比，主要有以下几个优点：首先，本发明采用水作溶剂，避免了对环境的危害；以水作为溶胶具有廉价又清洁的优点；其次，操作简单方便，生产成本；再次，此工艺能达到很高的收率，最高收率可达99％。
具体实施方式
实施例1、一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，依次进行以下步骤：
1)、称取甲基丙烯酸(40g，0.4646mol)加入三颈瓶中，加入40ml水，搅拌下升温至100℃，滴加溴(74.4g，0.4646mol)，约30分钟滴毕，继续在100℃反应1h；反应结束后，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液。
2)、将上述粗品液降温至5℃以下(例如为0℃)进行结晶，然后抽滤，得母液和固体；将上述固体用冷水洗涤2～3次，干燥后得浅黄色固体113g，该浅黄色固体为2，3-二溴-2-甲基丙酸，纯度为99.5％，熔点为46～48℃。收率为98.8％。
实施例2、一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，依次进行以下步骤：
1)、称取甲基丙烯酸(40g，0.4646mol)加入三颈瓶中，加入160ml水，搅拌下升温至75℃，滴加溴(74.4g，0.4646mol)，约30分钟滴毕，继续在75℃反应3h；反应结束后，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液。
2)、将上述粗品液降温至5℃以下(例如为0℃)进行结晶，然后抽滤，得母液和固体；将上述固体用冷水洗涤2～3次，干燥后得浅黄色固体111g，该浅黄色固体为2，3-二溴-2-甲基丙酸，纯度为99.8％，熔点为46～47℃。收率为97.1％。
实施例3、一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，依次进行以下步骤：
1)、称取甲基丙烯酸(40g，0.4646mol)加入三颈瓶中，加入320ml ml水，搅拌下升温至75℃，滴加溴(223.2g，1.3938mol)，约30分钟滴毕，继续在75℃反应1h；反应结束后，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液。
2)、将上述粗品液降温至5℃以下(例如为0℃)进行结晶，然后抽滤，得母液和固体；将上述固体用冷水洗涤2～3次，干燥后得浅黄色固体113.2g，该浅黄色固体为2，3-二溴-2-甲基丙酸，纯度为99.6％，熔点为46～48℃。收率为99％。
实施例4、一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，依次进行以下步骤：
1)、称取甲基丙烯酸(40g，0.4646mol)加入三颈瓶中，加入320ml水，搅拌下升温至75℃，滴加溴(148.8g，0.9292mol)，约30分钟滴毕，继续在75℃反应5h；反应结束后，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液。
2)、将上述粗品液降温至5℃以下(例如为0℃)进行结晶，然后抽滤，得母液和固体；将上述固体用冷水洗涤2～3次，干燥后得浅黄色固体112.8g，该浅黄色固体为2，3-二溴-2-甲基丙酸，纯度为99.2％，熔点为46～48℃，收率为98.7％。
实施例5、一种2，3-二溴-2-甲基丙酸的合成方法，以甲基丙烯酸与溴为原料，依次进行以下步骤：
1)、称取甲基丙烯酸(40g，0.4646mol)加入三颈瓶中，加入80ml水，搅拌下升温至50℃，滴加溴(74.4g，0.4646mol)，约30分钟滴毕，继续在50℃反应5h；反应结束后，得2，3-二溴-2-甲基丙酸的粗品液。
2)、将上述粗品液降温至5℃以下(例如为0℃)进行结晶，然后抽滤，得母液和固体；将上述固体用冷水洗涤2～3次，干燥后得浅黄色固体111g，该浅黄色固体为2，3-二溴-2-甲基丙酸，纯度99.5％，熔点为46～48℃；收率为98.5％。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。