简介
氰乙酸叔丁酯外观为无色透明液体，是一种重要的农药、医药及胶黏剂合成的关键中间体。但关于氰乙酸叔丁酯的合成工艺至今在国内文献资料中很少见相关的公开报道。氰乙酸叔丁酯的合成主要有两种方法：①直接酯化法，由氰乙酸和叔丁醇在固体酸催化下酯化，但该方法步骤较多，操作复杂，且产率较低；②酯交换法，包括醇解法、酸解法和互换法。
无论采用哪种合成方法，由于叔丁醇的位阻效应，使得产物合成过程中需要较高的热量和较长的时间。但反应时间越长，反应的体系颜色加深，即副产物增加。同时由于氰乙酸叔丁酯本身的物性，使其在碱性高温的条件下聚合的程度随时间延长而增大。如何有效地提高反应产物的收率，减少副产物，还有待于进一步研究探索[1]。
图1氰乙酸叔丁酯
合成
图2 氰乙酸叔丁酯的合成路线
首先将170g固体氰乙酸，296.5g叔丁醇加入装有酸的反应釜中，然后加装上回流分水器和冷凝器，升温至回流状态进行反应，中控生成氰乙酸叔丁酯的情况。当氰乙酸叔丁酯含量不再增长后，结束反应。将反应液分相除去催化剂，粗酯用碳酸氢钠或碳酸钠进行中和，分相后，将粗酯进行精馏，采集122-123℃馏分，即为氰乙酸叔丁酯产品。收率在20%左右。合成路线如图2所示[2]。
图3 氰乙酸叔丁酯的合成路线
首先称取氰乙酸甲酯200g（2mol）、叔丁醇224g（3mol）和催化剂1.0g，然后加入到装有机械搅拌、分离塔、分水器和冷凝器的三颈瓶中，搅拌均匀。升温至150℃回流，采集轻组分甲醇（64℃）。当塔顶温度上升后，停止继续反应。用醋酸或碳酸钠中和料液，用无水硫酸钠干燥，干燥后的料液进行常压蒸馏，缓慢蒸馏出100℃以下的前馏分。然后减压精馏，收集122-123℃的馏分，即为氰乙酸叔丁酯产品。产品收率90%，气相色谱纯度可以达到99%。合成路线如图3所示。
参考文献
[1]张艳章,韩永晓,袁志文,王丹.氰乙酸叔丁酯的合成方法综述[J].精细与专用化学品,2019,27(05):43-45.DOI:10.19482/j.cn11-3237.2019.05.10.
[2]李娟,李成果,董津,王振宇.氰乙酸叔丁酯的合成研究[J].精细与专用化学品,2014,22(04):44-46.DOI:10.19482/j.cn11-3237.2014.04.019.