本发明涉及化学合成领域,特别是涉及氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法。
背景技术:
氯甲酸-2-氯乙酯作为医药、农药中间体,对产品质量要求较苛刻,特别是产品酸度要求极严格。传统的氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法主要是氯乙醇光气法,该方法采用氯乙醇低温冷却后再向其中通入光气,然后保温反应完全,再升温赶光。 但是该方法产生大量的氯化氢废气,产品酸度不易控制,收率也较低。
技术实现要素:
基于此,有必要针对传统的氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法产生大量的氯化氢废气、产品酸度不易控制、收率也较低的问题,提供一种不产生氯化氢气体、产品酸度易控且收率较高的氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法。
一种氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法,包括以下步骤:
在冷却至-10℃~-5℃的溶剂中通入光气,得到气液混合物;
在所述气液混合物中通入光气和汽化后的环氧乙烷,在0℃~10℃反应2~4小时,得到反应物;
将所述反应物升温至20℃~40℃,除去光气,得到氯甲酸-2-氯乙酯。
在其中一个实施例中,所述溶剂为甲苯、氯苯或氯甲酸-2-氯乙酯。
在其中一个实施例中,在所述气液混合物中通入光气和汽化后的环氧乙烷的步骤中,所述环氧乙烷与光气的质量比为1:2.8~3.2。
在其中一个实施例中,所述除去光气的方法具体为:通入氮气驱除光气,直至光气除尽。
在其中一个实施例中,所述氮气的通入速度为15L/h~25L/h。
在其中一个实施例中,当所述溶剂为甲苯或氯苯时,所述除去光气的步骤之后还包括以下步骤:
精馏除去溶剂。
上述氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法,通过环氧乙烷与光气进行开环加成反应,无氯化氢气体产生,且光气比氯化氢气体易除尽,酸度易控制。此外,通过先将一部分光气溶于溶剂中,可以提高光气的利用率,增加产品的收率。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一种氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法,包括以下步骤:
S110、在冷却至-10℃~-5℃的溶剂中通入光气,得到气液混合物。
其中,溶剂为甲苯、氯苯或氯甲酸-2-氯乙酯。
甲苯、氯苯作为溶剂,能较好的吸收光气,提高光气的利用率。氯甲酸-2-氯乙酯作为溶剂,不仅能较好的吸收光气,且后续无需再对溶剂进行分离,产品质量高、生产成本低。
光气的沸点为8.2℃,将溶剂冷却至-10℃~-5℃可以使光气液化,有利于反应进行,增加产品收率。
需要说明的是,步骤S110中光气可以是纯光气,也可以是含有杂质气体(一氧化碳和氯气)的光气,含有杂质气体的光气中光气的体积含量为72%~75%。
S120、在上述气液混合物中通入光气和汽化后的环氧乙烷,在0℃~10℃反应2小时,得到反应物。
其中,在上述气液混合中通入光气和汽化后的环氧乙烷的步骤中,环氧乙烷与光气的质量比为1:2.8~3.2。
需要说明的是,步骤S120中光气可以是纯光气,也可以是含有杂质气体(一氧化碳和氯气)的光气,含有杂质气体的光气中光气的体积含量为72%~75%。
S130、将上述反应物升温至20℃~40℃,除去光气,得到氯甲酸-2-氯乙酯。
在本实施方式中,除去光气的方法具体为:通入氮气驱除光气,直至光气除尽。
其中,氮气的通入速度为20L/h~25L/h。
可以理解,当溶剂为甲苯或氯苯时,上述步骤S130中除去光气的步骤之后还包括以下步骤:精馏除去溶剂。
上述氯甲酸-2-氯乙酯的合成方法,通过环氧乙烷与光气进行开环加成反应,无氯化氢气体产生,且光气比氯化氢气体易除尽,酸度易控制。
以下为具体实施例。
实施例1
在200g冷却至-5℃的氯甲酸-2-氯乙酯中通入10L/h的光气1.5小时,得到气液混合物。
在上述气液混合物中通入40L/h的光气和30L/h汽化后的环氧乙烷10小时,在0℃反应2小时,得到反应物。
将上述反应物升温至20℃,通入15L/h的氮气驱除光气,直至光气除尽,得到1670g氯甲酸-2-氯乙酯(包含了作为溶剂的200g氯甲酸-2-氯乙酯)。
经计算,氯甲酸-2-氯乙酯的收率为99.1%。产品游离酸的质量浓度为0.07%。
实施例2
在200g冷却至-10℃的氯甲酸-2-氯乙酯中通入10L/h的光气1.5小时,得到气液混合物。
在上述气液混合物中通入40L/h的光气和30L/h汽化后的环氧乙烷10小时,在10℃反应4小时,得到反应物。
将上述反应物升温至40℃,通入25L/h的氮气驱除光气,直至光气除尽,得到1676g氯甲酸-2-氯乙酯(包含了作为溶剂的200g氯甲酸-2-氯乙酯)。
经计算,氯甲酸-2-氯乙酯的收率为99.5%。产品游离酸的质量浓度为0.06%。
实施例3
在200g冷却至-5℃的甲苯中通入10L/h的光气1.5小时,得到气液混合物。
在上述气液混合物中通入40L/h的光气和30L/h汽化后的环氧乙烷10小时,在0℃反应2小时,得到反应物。
将上述反应物升温至20℃,通入15L/h的氮气驱除光气,直至光气除尽,精馏除去甲苯,得到1461g氯甲酸-2-氯乙酯。
经计算,氯甲酸-2-氯乙酯的收率为98.5%。产品游离酸的质量浓度为0.08%。
实施例4
在200g冷却至-5℃的氯苯中通入10L/h的光气1.5小时,得到气液混合物。
在上述气液混合物中通入40L/h的光气和30L/h汽化后的环氧乙烷10小时,在0℃反应2小时,得到反应物。
将上述反应物升温至20℃,通入20L/h的氮气驱除光气,直至光气除尽,精馏除去氯苯,得到1463g氯甲酸-2-氯乙酯。
经计算,氯甲酸-2-氯乙酯的收率为98.6%。产品游离酸的质量浓度为0.08%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。