硝基乙酸乙酯的合成路线

基本信息

硝基乙酸乙酯，CAS：626-35-7，英文名称：Ethyl nitroacetate，分子式：C₄H₇NO_4，分子量：133.1，密度：1.2±0.1g/cm³，沸点：208.6±0.0℃ at 760 mmHg，无色液体，应存放在密封容器内，并放在阴凉，干燥处。切勿与强碱或酸性材料一起存放。

背景技术

硝基乙酸乙酯是有机合成中重要的原料化合物，但因为其合成条件常需用到强酸及强氧化剂，同时伴随剧烈放热，对设备要求较高，且产率不高，因而在相当程度上影响了硝基乙酸乙酯的广泛应用。

目前合成硝基乙酸乙酯主要从乙酰乙酸乙酯出发，主要有如下三种方法：

(1）乙酰乙酸乙酯先和亚硝酸钠反应得到α-肪基乙酰乙酸乙酯化合物，再由重铬酸钠氧化生成硝基乙酸乙酯；由于重铬酸盐会产生重金属污染，给三废处理带来不便，对环境造成严重污染：

(2）乙酰乙酸乙酯在硝酸铵和浓硝酸的作用下生成硝基乙酸乙酯，由于硝酸铵本身是一种炸药，在高温、高压和有可被氧化的物质（如还原剂）存在及电火花下会发生爆炸，因此不适合工业上大规模使用；

(3）乙酰乙酸乙酯和被醋酐活化的浓硝酸反应生成硝基乙酸乙酯：该工艺是现在生产上比较成熟的工艺，但是该路线采用了传统的釜式反应器，由于常规搅拌传质传热效率相对比较低，且该工艺过程中放热剧烈，所以可能出现反应局部过热，浓度不均匀等不利于反应进行的现象，因此活化硝酸的滴加温度要控制在零下三十度，然后保持在零下十度进行反应，该工艺的收率为60%，且难以实现规模化放大。

另外，还有用α-碘代乙酸乙酯和亚硝酸银反应生成硝基乙酸乙酯，但该反时间较长，需要48h，且α-碘代乙酸乙酯及亚硝酸银价格相对较高，不利于工业化应用。

制备方法

将活化的硝酸试剂以0.714ml/ min ，乙酰乙酸乙酯以0.1ml/ min 的流速泵入Vapourtec E-Series微通道反应器，活化的硝酸试剂和乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1:1，活化的硝酸试剂中硝酸的质量浓度为6.17%，将反应区的温度设置为40℃，停留时间17min，系统压力0.1bar，产品从出口流出，滴加入乙醇中脱去乙酰基得到硝基乙酸乙酯，滴加温度不超过25℃，然后15~25℃搅拌10小时，用25％氢氧化钠溶液中和至 PH=7，体系用乙酸乙酯萃取，浓缩后减压蒸馏得到产品，收率67.8%，纯度97.2%。

参考文献

[1]上海博璞诺科技发展有限公司. 硝基乙酸乙酯及其中间体的制备方法:CN201610243874.9[P]. 2017-10-31.