电解法合成乙烯基乙酸

背景技术

丁烯酸是一种重要的化工原料和有机合成中间体，它被广泛用于合成药物、树脂、杀菌剂、表面涂料和增塑剂等。目前，过渡金属配合物催化烯丙基卤羰基化是合成β，r-丁烯酸的一种有效途径，但由于反应一般需在较高的压力下进行，且丁烯酸的收率和催化剂的效率都较低，选择性也不高，因此在有机合成中不能得到广泛应用。有报道在THF中，以烯丙基氯为原料，I₂为催化剂，加入Mg粉并通CO₂合成出乙烯基乙酸。但该反应是格氏反应，用到Mg粉和I₂，污染比较严重。褚道葆等人在DMF中以烯丙基溴和CO₂为原料，四丁基溴化铵为支持盐，Ti/nano-TiO₂-Pt为工作电极，电化学合成出2-丁烯酸丙烯酯，产率27%。但该反应所采用的电极不易制备，且价格昂贵。因此，我们尝试不用催化剂，以烯丙基氯和CO₂为原料，四乙基溴化铵为支持盐，Ti为工作电极，原料和电极都比较便宜和易得，采用牺牲阳极法在一室型电解池中一步反应合成乙烯基乙酸(3-丁烯酸)。

合成方法

Mg棒用砂纸打磨光亮后用丙酮冲洗干净，晾干现用。Ti依次在稀HCl、蒸馏水中超声洗涤，烘干现用。乙腈加分子筛干燥备用。在一室型电解池(带气体出入口)中依次加入乙腈、TEABr和烯丙基氯，采用两电极体系，以Mg棒做牺牲阳极，Ti片做阴极，持续通入二氧化碳，恒电流电解。

电解结束后往反应液中加入HCl，调节pH至1~2，用乙醚萃取后醚层用NaOH洗至水层呈碱性，水层再加HCl至酸性，再用乙醚萃取，醚层用蒸馏水洗后用无水MgSO₄干燥，送GC-MS检测，为乙烯基乙酸。电解结束后往反应液中加入HCl，调节pH至1~2，用乙醚萃取后醚层用蒸馏水洗后用无水MgSO₄干燥，再加入十烷做内标，送GC测得乙烯基乙酸产率为24.6%。

参考文献

[1]方慧珏,王欢,薛腾,等. 在乙腈中以CO2和烯丙基氯为原料电合成3-丁烯酸[C]. //第十届全国有机电化学与工业学术会议论文集. 2006:118-119.