摘要：本文合成了丙二酸單乙酯鉀鹽，討論了反應溫度、時間、投料配比對產品質量、收率的影響。

　　關鍵詞：丙二酸二乙酯,合成,丙二酸單乙酯鉀鹽

　　丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)作為化學中間體廣泛應用于農藥及醫藥等的合成中，其制備方法是通過丙二酸二乙酯在氫氧化鉀的作用下而得到，化學反應方程式如下：

　　丙二酸二乙酯兩個酯基具有同等的反應活性。因此在合成(Ⅰ)的同時，不可避免的有雙鉀鹽(Ⅱ)的生成。

　　如何有效的控制生成雙鉀鹽(Ⅱ)的副反應，本文對反應溫度、時間、投料配比做了較為詳細的探討。

　　試驗部分

　　一、試劑與儀器

　　二、操作步驟

　　1、氫氧化鉀/乙醇溶液的制備

　　在500ml圓底三頸瓶中，加入400ml無水乙醇，攪拌下加入70g氫氧化鉀，溫度不超過40℃，使氫氧化鉀完全溶解，攪拌冷卻至室溫，過濾后待用。

　　2、丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的合成

　　在1000ml圓底三頸瓶中，依次加入丙二酸二乙酯200g及無水乙醇400ml。攪拌、控制內溫在20-25℃之間，緩慢滴加上述氫氧化鉀/乙醇溶液，控制滴加速度，使其在3.5-4.0小時內滴完，繼續保持溫度在20-25℃之間，攪拌反應2小時，冷卻至10℃以下抽濾，濾餅用100ml×2無水乙醇洗滌，抽干，控制溫度60℃，12小時烘干，得到白色晶體粗品干品200g。檢測該丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)粗品含量為98.5%，計算收率為94.1%。

　　3、丙二酸單乙酯鉀鹽的精制

　　將粗品、無水乙醇按1:12的重量比依次投入反應瓶中，加熱回流，溶解后過濾、濾液自然冷卻結晶，過濾，烘干，得到精品。

　　三、溶劑的回收利用

　　1、將合成(Ⅰ)的母液常壓回收乙醇，約蒸去2/3體積的溶媒，殘留液冷卻結晶，過濾，烘干，得5g粗品。

　　2、在回收乙醇中加入少量CaO,脫水精餾，得到無水乙醇，可以循環套用。

　　四、結果與討論

　　1、反應溫度對產品質量、收率的影響

　　按操作步驟，改變合成丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的反應溫度，分別取5℃、15℃、25℃、40℃、60℃進行五組試驗，其余反應條件不變，得到的丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的收率、含量見表一

　　由上表可見，反應溫度低，生成丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的速度慢;反應溫度過高，則有利于生成雙鉀鹽(Ⅱ);在反應溫度為25℃時，丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的含量及收率最高，為最適宜反應溫度。

　　2、氫氧化鉀/乙醇溶液滴加時間對產品質量、收率的影響

　　按操作步驟，改變氫氧化鉀/乙醇溶液的滴加時間，分別取1.0小時、2.0小時、3.0小時、4.0小時、5.0小時進行五組試驗，其余反應條件不變，得到的丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的收率、含量見表二

　　由上表可見，滴加時間過短，直接影響了生成丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的含量及收率，最佳反應時間為4.0小時。

　　3、投料配比(丙二酸二乙酯：氫氧化鉀)對產品質量、收率的影響

　　按操作步驟，改變丙二酸二乙酯與氫氧化鉀的摩爾比，分別取0.8:1、0.95:1、1:1、1.2:1、1.3:1進行五組試驗，其余反應條件不變，得到的丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的收率、含量見表三

　　由上表可見，合適的反應配比不僅能降低原料消耗，而且能使生成的丙二酸單乙酯鉀鹽的含量及收率提高。

　　4、從上述三表中可以看出，為了更好的提高丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的含量及收率，有效的避免雙鉀鹽(Ⅱ)的生成，應選擇反應溫度為20-25℃、滴加時間為3.5-4.0小時、丙二酸二乙酯與氫氧化鉀的摩爾比為1:1。這樣，不僅能有效降低原料成本，而且還能使丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)的含量穩定在98.5%左右，雙鉀鹽(Ⅱ)的含量控制在1%以下。

　　5、實驗表明，丙二酸單乙酯鉀鹽(Ⅰ)和雙鉀鹽(Ⅱ)是同時進行的，用精制的方法是不可能去除雙鉀鹽(Ⅱ)的，因此，有效的控制雙鉀鹽(Ⅱ)的生成是本反應的關鍵。