一种间二氯苯的制备方法与流程

文档序号:12689967阅读:646来源:国知局

本发明涉及医药中间体的制备,特别涉及一种间二氯苯的制备方法。



背景技术:

间二氯苯可用作广谱抗真菌药物咪康唑的中间体,其传统合成方法有:1)间苯二胺与硫酸、亚硝酸钠经重氮化反应,制成重氮盐,再经氯化而成;2)间氯苯胺经重氮化,氯化而成,间氯苯胺重氮化法合成率较低、产能不高;3)间二硝基苯直接催化氯化法;4)苯氯化法,苯氯化法其工艺控制条件较难,且分离效率不高。其中间苯二胺重氮化法合成工艺复杂,已经被淘汰。间二硝基苯氯化法中存在易爆炸物间二硝基苯,合成过程存在很大的安全隐患。此外,间二氯苯的合成方法还有:氯苯副产回收法。

上述间二氯苯的合成方法存在产能低和原料消耗多的缺陷。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种产能高且原料利用率高的间二氯苯的制备方法。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

一种间二氯苯的制备方法,于苯中加入金属卟啉配合物并通入氯气,于70-120℃条件下进行氯化反应,所述氯化反应的反应压力为1-4大气压,反应时间为2-7h,然后于氯化反应后的混合物中加入固体超强酸,于120-140℃条件下反应1-4h,获得所述间二氯苯,所述苯、氯气和金属卟啉配合物的物质的量的比例为1:2.3:0.0001-0.1。

本发明的有益效果在于:

(1)以苯为原料,金属卟啉配合物作为催化剂,通入氯气后在催化剂的作用下进行氯化反应,可通过蒸馏等简单操作得到产率较传统方法高的邻二氯苯;得到邻二氯苯后不需经过分离,直接进行转位反应,采用固体超强酸作为催化剂,具有转化率高、选择性好和收率高的优点;经试验检测,其收率可达90-97%;

(2)制备过程中的两个反应的产物蒸馏分离出后,剩下的残渣(主要成分是催化剂)可以直接用于下一次的反应,例如,可以连续使用20次,同时保证产率和转化率无明显降低,大大提高经济效益,具有非常好的应用前景。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。

本发明最关键的构思在于:设计上述氯化反应,提高中间产物邻二氯苯的产率,并于氯化反应后的混合物中加入固体超强酸,以提高原料转化率。

本发明提供一种一种间二氯苯的制备方法,于苯中加入金属卟啉配合物并通入氯气,于70-120℃条件下进行氯化反应,所述氯化反应的反应压力为1-4大气压,反应时间为2-7h,然后于氯化反应后的混合物中加入固体超强酸,于120-140℃条件下反应1-4h,获得所述间二氯苯,所述苯、氯气和金属卟啉配合物的物质的量的比例为1:2.3:0.0001-0.1。

从上述描述可知,本发明的有益效果在于:

(1)以苯为原料,金属卟啉配合物作为催化剂,通入氯气后在催化剂的作用下进行氯化反应,可通过蒸馏等简单操作得到产率较传统方法高的邻二氯苯;得到邻二氯苯后不需经过分离,直接进行转位反应,采用固体超强酸作为催化剂,具有转化率高、选择性好和收率高的优点;经试验检测,其收率可达90-97%;

(2)制备过程中的两个反应的产物蒸馏分离出后,剩下的残渣(主要成分是催化剂)可以直接用于下一次的反应,例如,可以连续使用20次,同时保证产率和转化率无明显降低,大大提高经济效益,具有非常好的应用前景。

进一步的,所述金属卟啉配合物为不同取代基的5,10,15,20-四苯基金属卟啉。

由上述描述可知,作为一具体的选择实例,金属卟啉配合物为不同取代基的5,10,15,20-四苯基金属卟啉,其中,金属离子可以为铁、锰、钴、铑或铱,或者其他金属离子。

例如,所述金属卟啉配合物的结构式可为下述结构式1-3:

结构式1:

结构式2:

结构式3:

进一步的,所述固体超强酸为S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3

由上述描述可知,固体超强酸即为SO42-/MxOy型固体酸。作为一具体的选择实例,固体超强酸为S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3。具有优异的催化效果,且价格低廉,在反应体系中易于分离。

进一步的,所述固体超强酸的物质的量为苯的1-15mol%。

由上述描述可知,作为一具体的工艺实例,固体超强酸的物质的量为1-15mol%。控制上述固体超强酸的含量有利于减小副产物的生成,提高反应效率,节约成本。

进一步的,所述金属卟啉配合物负载在活性炭上。

由上述描述可知,作为一具体的工艺实例,金属卟啉配合物可以负载在活性炭上,进而更好的催化上述氯化反应的进行。

进一步的,将氯化反应后的混合物先进行蒸馏,再于蒸馏后的馏出物中加入所述固体超强酸。

进一步的,氯化反应后的混合物蒸馏去除馏出物后,将剩余的混合物加入至通入有氯气的苯中。

由上述描述可知,作为一具体的工艺实例,氯化反应后,可从产物中蒸馏出氯化反应的氯化液,剩余的残渣不需经过处理便可直接用于下一次反应,可实现连续反应。

进一步的,将所述馏出物先进行氯化反应,然后再加入所述固体超强酸。

进一步的,将所述馏出物先依次进行洗涤、干燥和精馏,再进行氯化反应。

由上述描述可知,作为一具体的工艺实例,蒸馏后的混合物(主要是邻二氯苯和少量氯苯),可进行洗涤和干燥;然后进行再次蒸馏或精馏,可得到氯苯和邻二氯苯的成品。氯苯作为分离液投料,继续氯化得到邻二氯苯,然后再进行分离。可以进一步提高原料的利用率。

进一步的,用水吸收所述氯气。

由上述描述可知,作为一具体的工艺实例,可用水来吸收氯气,产生的氯化氢可制备31%盐酸溶液,用于外售,具有充分利用原料、避免浪费的优点;进一步的,所用水的量为苯质量的2.08倍,制备的盐酸溶液质量为苯质量的3.01倍。控制上述水的量既能保证反应副产物氯化氢的完全吸收,又能控制所生成盐酸溶液的浓度。

实施例一:

本实施例的间二氯苯的制备方法,于苯中加入金属卟啉配合物并通入氯气,于70℃条件下进行氯化反应,所述氯化反应的反应压力为1个大气压,反应时间为2h,然后于氯化反应后的混合物中加入固体超强酸,于120℃条件下反应1h,获得所述间二氯苯,所述苯、氯气和金属卟啉配合物的物质的量的比例为1:2.3:0.0001。其间,可用水吸收氯气,产生的氯化氢可制备31%盐酸溶液,用于外售,所用水的量为苯质量的2.08倍,制备的盐酸溶液质量为苯质量的3.01倍。

氯化反应中,金属卟啉配合物为不同取代基的5,10,15,20-四苯基金属卟啉,金属离子是铁、锰、钴、铑或铱,反应的氯化液从产物中蒸馏出后,剩余残渣不经过处理便可直接用于下一次反应,可实现连续反应。蒸馏后获得的混合物(主要是邻二氯苯,少量氯苯),经过洗涤、干燥,然后再次蒸馏,可得到包括氯苯和邻二氯苯的成品。氯苯作为分离液投料,通过继续氯化得到邻二氯苯后,再进行分离。

蒸馏后获得的混合物直接进入转位反应釜,在催化剂固体超强酸S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3的催化下,在120℃下密闭反应1小时,可以以90%的收率得到间二氯苯。所用固体超强酸的量为1mol。

实施例二:

本实施例的间二氯苯的制备方法,于苯中加入金属卟啉配合物并通入氯气,于120℃条件下进行氯化反应,所述氯化反应的反应压力为4个大气压,反应时间为7h,然后于氯化反应后的混合物中加入固体超强酸,于140℃条件下反应4h,获得所述间二氯苯,所述苯、氯气和金属卟啉配合物的物质的量的比例为1:2.3:0.1。其间,可用水吸收氯气,产生的氯化氢可制备31%盐酸溶液,用于外售,所用水的量为苯质量的2.08倍,制备的盐酸溶液质量为苯质量的3.01倍。

氯化反应中,金属卟啉配合物为不同取代基的5,10,15,20-四苯基金属卟啉,金属离子是铁、锰、钴、铑或铱,反应的氯化液从产物中蒸馏出后,剩余残渣不经过处理便可直接用于下一次反应,可实现连续反应。蒸馏后获得的混合物(主要是邻二氯苯,少量氯苯),经过洗涤、干燥,然后再次蒸馏,可得到包括氯苯和邻二氯苯的成品。氯苯作为分离液投料,通过继续氯化得到邻二氯苯后,再进行分离。

蒸馏后获得的混合物直接进入转位反应釜,在催化剂固体超强酸S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3的催化下,在140℃下密闭反应4小时,可以以97%的收率得到间二氯苯。所用催化剂固体超强酸的量为15mol。

实施例三:

本实施例的间二氯苯的制备方法,于苯中加入金属卟啉配合物并通入氯气,于100℃条件下进行氯化反应,所述氯化反应的反应压力为3个大气压,反应时间为5h,然后于氯化反应后的混合物中加入固体超强酸,于130℃条件下反应3h,获得所述间二氯苯,所述苯、氯气和金属卟啉配合物的物质的量的比例为1:2.3:0.01。其间,可用水吸收氯气,产生的氯化氢可制备31%盐酸溶液,用于外售,所用水的量为苯质量的2.08倍,制备的盐酸溶液质量为苯质量的3.01倍。

氯化反应中,金属卟啉配合物为不同取代基的5,10,15,20-四苯基金属卟啉,金属离子是铁、锰、钴、铑或铱,反应的氯化液从产物中蒸馏出后,剩余残渣不经过处理便可直接用于下一次反应,可实现连续反应。蒸馏后获得的混合物(主要是邻二氯苯,少量氯苯),经过洗涤、干燥,然后再次蒸馏,可得到包括氯苯和邻二氯苯的成品。氯苯作为分离液投料,通过继续氯化得到邻二氯苯后,再进行分离。

蒸馏后获得的混合物直接进入转位反应釜,在催化剂固体超强酸S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3的催化下,在130℃下密闭反应2小时,可以以95%的收率得到间二氯苯。所用催化剂固体超强酸的量为1-15mol。

实施例四

将78公斤苯和0.1公斤催化剂(5,10,15,20-四苯基铁卟啉)加入反应装置中,通入145公斤氯气进行反应。用适量水吸收氯化氢。氯化液经过蒸馏得到氯苯和邻二氯苯混合物,混合物用5%氢氧化钠容易洗涤,干燥后,进行精馏,分离得邻二氯苯135公斤以及少量氯苯。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例五

将78公斤苯和实施例1中的蒸馏后的残渣【主要是催化剂(5,10,15,20-四苯基铁卟啉)】加入反应装置中,通入145公斤氯气进行反应。用适量水吸收氯化氢。氯化液经过蒸馏得到氯苯和邻二氯苯混合物,混合物用5%氢氧化钠容易洗涤,干燥后,进行精馏,分离得邻二氯苯132公斤以及少量氯苯。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例六

将78公斤苯和实施例2中的蒸馏后的残渣【主要是催化剂(5,10,15,20-四苯基铁卟啉)】加入反应装置中,通入145公斤氯气进行反应。用适量水吸收氯化氢。氯化液经过蒸馏得到氯苯和邻二氯苯混合物,混合物用5%氢氧化钠容易洗涤,干燥后,进行精馏,分离得邻二氯苯133公斤以及少量氯苯。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例七

将78公斤苯和0.09公斤催化剂(5,10,15,20-四苯基锰卟啉)加入反应装置中,通入148公斤氯气进行反应。用适量水吸收氯化氢。氯化液经过蒸馏得到氯苯和邻二氯苯混合物,混合物用5%氢氧化钠容易洗涤,干燥后,进行精馏,分离得邻二氯苯130公斤以及少量氯苯。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例八

将78公斤苯和实施例4中的蒸馏后的残渣【主要是催化剂(5,10,15,20-四苯基锰卟啉)】加入反应装置中,通入148公斤氯气进行反应。用适量水吸收氯化氢。氯化液经过蒸馏得到氯苯和邻二氯苯混合物,混合物用5%氢氧化钠容易洗涤,干燥后,进行精馏,分离得邻二氯苯130公斤以及少量氯苯。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例九

将78公斤苯和实施例5中的蒸馏后的残渣【主要是催化剂(5,10,15,20-四苯基锰卟啉)】加入反应装置中,通入148公斤氯气进行反应。用适量水吸收氯化氢。氯化液经过蒸馏得到氯苯和邻二氯苯混合物,混合物用5%氢氧化钠容易洗涤,干燥后,进行精馏,分离得邻二氯苯128公斤以及少量氯苯。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例十

将100公斤邻二氯苯和1公斤催化剂S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3加入反应装置中,氮气保护以及密闭条件下,100℃下搅拌2小时,反应完后,直接进行精馏,分离得间二氯苯95公斤。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例十一

将100公斤邻二氯苯和实施例7中的蒸馏残渣(大约1公斤催化剂S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3)加入反应装置中,氮气保护以及密闭条件下,120℃下搅拌2小时,反应完后,直接进行精馏,分离得间二氯苯93公斤。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

实施例十二

将100公斤邻二氯苯和实施例8中的蒸馏残渣(大约1公斤催化剂S2O82--ZrO2-AlCl3-Al2O3)加入反应装置中,氮气保护以及密闭条件下,120℃下搅拌2.5小时,反应完后,直接进行精馏,分离得间二氯苯94公斤。反应釜中的残渣直接用于后续反应。

综上所述,本发明提供的间二氯苯的制备方法具有转化率高、选择性好和收率高的优点。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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