一种采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺的制作方法

[0001]
本发明属于医药技术领域，尤其是涉及一种采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺。


背景技术：

[0002]
现酰氯是指含有羰基氯官能团的化合物，属于酰卤的一类，是羧酸中的羟基被氯替换后形成的羧酸衍生物，酰氯是有机合成领域非常重要的中间体，在医药、农药、资源环境等方面有着非常广泛的应用，但是目前传统异丁酰氯在生产制造时采用的催化剂催化不完全，容易造成杂质，并且产品的收率也不高和可能存在三废排放的问题。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本发明旨在提出一种采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，解决了目前传统异丁酰氯在生产制造时采用的催化剂催化不完全，容易造成杂质，并且产品的收率也不高和可能存在三废排放的问题。
[0004]
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0005]
一种采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，其特征在于：包括具体步骤如下：
[0006]
步骤一，在一个干燥的250ml的三口瓶上分别连接一个100ml的恒压滴液漏斗、一套搅拌装置和一个球形冷凝器，冷凝器顶部连一个尾气吸收装置：
[0007]
步骤二，首先加入542g(4.55mol)氯化亚砜，向其中滴加异丁酸352g (4mol)，发出hcl、so2，注意搅拌：
[0008]
步骤三，滴加完毕后，继续搅拌升温至80℃，保持0.5h，蒸馏收集 83～100℃宽馏分，再蒸馏收集90～92℃馏分，即为异丁酰氯。
[0009]
所述的采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，其中，所述在保持异丁酸与氯化亚砜配比为1:1.2的条件下，配入适当比例的三氯化磷，反应时间为45min，反应温度80℃。
[0010]
所述的采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，其中，所述加入三氯化磷的步骤是在权利要求1中的步骤二中。
[0011]
所述的采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，其中，所述三氯化磷作为氯化剂使用。
[0012]
所述的采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，其中，所述三氯化磷与异丁酸反应的摩尔比为0.45:1.00，反应温度在常温(20～25℃)下反应12h和较高温度(50～55℃)下反应3h。
[0013]
相对于现有技术，本发明所述的三氯化磷的异丁酰氯制备工艺具有以下优势：
[0014]
⑴
解决了现有异丁酰氯在生产制造时采用的催化剂催化产率不高的问题。
[0015]
⑵
提高了异丁酰氯的产品收类与产品的质量。
[0016]
⑶
使得其生产操作方便，能耗低，也减少三废的排放，降低对环境的污染。
[0017]
⑷
中试装置工艺简单，同时建立了异丁酰氯的分析方法。
附图说明
[0018]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]
图1为本发明实施例中实验数据6中的异丁酰氯红外光谱图；
[0020]
图2为本发明实施例中实验数据7中的异丁酰氯色谱图。
具体实施方式
[0021]
下面将除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0022]
下面结合实施例来详细说明本发明。
[0023]
实施例
[0024]
一种采用三氯化磷的异丁酰氯制备工艺，具体步骤如下：
[0025]
(1)在一个干燥的250ml的三口瓶上分别连接一个100ml的恒压滴液漏斗、一套搅拌装置和一个球形冷凝器，冷凝器顶部连一个尾气吸收装置：
[0026]
(2)首先加入542g(4.55mol)氯化亚砜，向其中滴加异丁酸352g(4mol)，发出hcl、so2，注意搅拌：
[0027]
(3)滴加完毕后，继续搅拌升温至80℃，保持0.5h，蒸馏收集83～100℃宽馏分，再蒸馏收集90～92℃馏分，即为异丁酰氯。
[0028]
以下为本申请通过实施例得到的产品过程中的实验数据：
[0029]
1.实验条件的选择
[0030]
(1)、物理质量比
[0031]
从理论上讲，三氯化磷与异丁酸发应的摩尔比为1:3,考虑到要提高异丁酸的转化率，我们按0.36:1.00～0.5:1进行了系列实验，得到不同的收率，此外还用3l的四口瓶进行了多次放大实验加以验证，确认重复性很好，从而确定了最佳物料比为0.45:1.00。
[0032]
(2)、反应温度和反应时间
[0033]
当反应温度超过80℃时，无机副产物变为黄色固体，紧贴反应瓶底部，没有流动性，工业生产中出现这种情况会造成很大麻烦，其反应可表示为：
[0034]
48h3po3+132pcl3+33o2
→
12p4oh+66hcl+22h3po4+110pocl3
[0035]
所以在合成异丁酰氯过程中，必须将温度控制在60℃以下，以避免上述黄色副产物的产生，同时还探索了常温(20～25℃)下反应12h和较高温度 (50～55℃)下反应3h这两种条件下的实验结果，表明产品收率基本上是相同的。
[0036]
2.产品质量评价
[0037]
对所得产品与用于生产ui-801的异丁酰氯和进口异丁酰氯比较，见表1：
[0038]
[0039][0040]
表1不同来源的异丁酰氯分析数据
[0041]
3.中试装置
[0042]
反应釜为1000l搪瓷釜，其他设备还有蒸馏釜、冷凝器、产品储罐、真空泵等，该装置既可进行常压蒸馏，也可以进行减压蒸馏：生产过程中产生的酸性气体用碱液中和，以避免对大气的污染。
[0043]
4.中试装置产品分析数据
[0044]
采用前述工艺已生产出50t合格产品，经红外光谱分析均无明显杂质 (pcl3)，从表2可以看出，中试产品质量稳定，完全可以满足作为ui-801 原料使用的纯度需要。
[0045]
表2中试装置产品分析数据
[0046]
生产批号产品纯度/％99080197.899080299.099090199.999090299.499090399.6
[0047]
注：产品纯度为质量分数
[0048]
5.异丁酰氯质量标准
[0049]
目前国内尚无异丁酰氯国家标准和行业标准，我们根据用户对产品提出的指标要求，制定了异丁酰氯的标准：异丁酰氯外观为透明清亮液体，经红外光谱鉴定确认没有明显杂质(pcl3)，符合使用技术指标要求(表3)：
[0050]
表3对异丁酰氯的技术要求
[0051]
指标名称精品一等品合格品异丁酰氯含量≥99.0％98.0％96.0％异丁酸含量≤0.8％1.7％3.5％其他物质含量≤0.2％0.3％0.5％
[0052]
注：数据均为质量分数
[0053]
6.红外光谱鉴定
[0054]
产品异丁酰氯红外光谱图示于附图1，表明没有明显的pcl3杂质，
[0055]
7.异丁酸及异丁酰氯的气相色谱鉴定
[0056]
异丁酰氯标样为色谱纯试剂，仪器为vista600型气相色谱仪(备氢火焰离子化检测器)，色谱条件：担体为chromosorbwhp(老化最高温度为205℃)，柱规格：长1m，内径2mm：载气氮流速30～40ml/min：汽化温度为160℃,注温为120℃，检测温度为160℃，进样量为0.1ul、
[0057]
异丁酰氯的色谱见附图2，
[0058]
测定允许误差：取2次平行测定结果的算术平均值，异丁酰氯含量的2 次平行测定结果的相对标准偏差不大于0.2％，异丁酸的2次平行测定结果的相对误差不大于20.0％。
[0059]
8.结论
[0060]
采用三氯化磷作氯华剂合成异丁酰氯，在最佳的物料比、反应温度和反应时间的组合下，获得了90.0％以上收率的合格产品，工艺简单、操作方便、无三废污染，已取得了一定的经济效益。
[0061]
通过对比分析，本申请具有的有益效果为：
[0062]
⑴
解决了现有异丁酰氯在生产制造时采用的催化剂催化产率不高的问题。
[0063]
⑵
提高了异丁酰氯的产品收类与产品的质量。
[0064]
⑶
使得其生产操作方便，能耗低，也减少三废的排放，降低对环境的污染。
[0065]
⑷
中试装置工艺简单，同时建立了异丁酰氯的分析方法。
[0066]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。