专利名称：制备氯甲基取代芳烃的方法
技术领域：
本发明涉及制备氯甲基取代芳烃的方法，属有机化合物制备技术领域。
背景技术：
氯甲基取代芳烃在医药和聚合物制造工业中有重要用途。已有的制备氯甲基取代芳烃的方法大多采用酸性物质如氯化锌、四氯化锡等作催化剂，以芳烃、多聚甲醛和盐酸反应来实现。
近来，也有用稀土金属的氟化物作催化剂来制备氯甲基取代芳烃的，虽然这些催化剂的使用可大大缩短反应时间、提高反应产率，但是该类催化剂成本高，不适合工业化生产。现有的制备方法也不可能实现使环境、效率和收率三项指标同时达到高的水准。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、环境友好和高收率的制备氯甲基取代芳烃的方法。
本发明的制备氯甲基取代芳烃的方法，其步骤如下1)将芳烃、多聚甲醛、重量浓度35％的盐酸以及催化剂四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐按摩尔比1∶1.5～2.5∶0.8～1∶0.1～0.5混合，在常压、50～90℃和搅拌条件下，反应至少5小时；2)将上述反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷，得到氯甲基取代芳烃。
本发明中，所说的芳烃为苯，甲苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯或苯甲醚。
为了节约生产成本、减少环境污染，本发明进一步特征是将催化剂四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐回收循环用于第一步的合成反应。
本发明的化学反应简式表示如下
本发明的有益效果在于1.以四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐为催化剂，环境友好，廉价易得，又可循环使用，适用于工业规模化生产。
2.工艺简单，反应时间短、收率高，反应只需萃取分层，减压蒸馏即可得到高品质产品。产率可达76～97％。
具体实施例方式
实施例1将127.9g苯与116g多聚甲醛，1600mL 35％的浓盐酸，96g离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐混合，在常压、70℃和强力搅拌的条件下，反应5小时；反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷后就得到产品。转化率76％，其中氯甲基苯17％，对二氯甲基苯59％。水层中的离子液体干燥后可直接循环使用。
实施例2将150.88g甲苯与79g多聚甲醛，1368mL 35％的浓盐酸，32g离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐混合，在常压下、90℃和强力搅拌的条件下，反应5小时；反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷后就得到产品。转化率97％，其中1-氯甲基-2-甲基苯7％，1-氯甲基-4-甲基苯28％，1，3-二氯甲基-4-甲基苯62％。水层中的离子液体干燥后可直接循环使用。
实施例3将174g邻二甲苯与131g多聚甲醛，1710mL 35％的浓盐酸，160g离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐混合，在常压下、50℃和强力搅拌的条件下，反应5小时；反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷后就得到产品。转化率91％，其中1-氯甲基-3，4-二甲基苯19％，1，2-氯甲基-4，5-二甲基苯72％。水层中的离子液体干燥后可直接循环使用。
实施例4将174g间二甲苯与106g多聚甲醛，1500mL 35％的浓盐酸，128g离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐混合，在常压下、60℃和强力搅拌的条件下，反应5小时；反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷后就得到产品。转化率93％，其中1，5-氯甲基-2，4-二甲基苯85％，1-氯甲基-2，4-二甲基苯8％。水层中的离子液体干燥后可直接循环使用。
实施例5将174g对二甲苯与116g多聚甲醛，1600mL 35％的浓盐酸，96g离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐混合，在常压下、70℃和强力搅拌的条件下，反应5小时；反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷后就得到产品。转化率90％，其中1-氯甲基-2，5-二甲基苯41％，1，4-二氯甲基-2，5-二甲基49％。水层中的离子液体干燥后可直接循环使用。
实施例6将177g苯甲醚与116g多聚甲醛，1600mL 35％的浓盐酸，96g离子液体四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐混合，在常压下、70℃和强力搅拌的条件下，反应5小时；反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷后就得到产品。转化率90％，其中1-甲氧基-4-氯甲基苯17％，1-甲氧基-2，4-二氯甲基苯73％。水层中的离子液体干燥后可直接循环使用。
权利要求
1.制备氯甲基取代芳烃的方法，其步骤如下1)将芳烃、多聚甲醛、重量浓度35％的盐酸以及催化剂四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑盐按摩尔比1∶1.5～2.5∶12～15∶0.1～0.5混合，在常压、50～90℃和搅拌条件下，反应至少5小时；2)将上述反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷，得到氯甲基取代芳烃。
2.根据权利要求1所述的制备氯甲基取代芳烃的方法，其特征是所说的芳烃为苯，甲苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯或苯甲醚。
全文摘要
本发明公开了制备氯甲基取代芳烃的方法，其步骤如下1)将芳烃、多聚甲醛、重量浓度35％的盐酸以及催化剂四氟硼酸1－乙基－3－甲基咪唑盐按摩尔比1∶1.5～2.5∶12～15∶0.1～0.5混合，在常压、50～90℃和搅拌条件下，反应至少5小时；2)将上述反应液冷却至室温，溶于二氯甲烷，萃取分层，二氯甲烷层依次用饱和的碳酸氢钠溶液和水溶液洗涤，减压蒸出二氯甲烷，得到氯甲基取代芳烃。本发明方法工艺简单，反应时间短、收率高，环境友好，产品品质高，产率可达76～97％，适用于工业规模化生产。
文档编号C07C22/00GK1814578SQ20061004966
公开日2006年8月9日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者王赟, 商志才, 吴天星 申请人:浙江大学