一种酰氯的制备方法与流程

文档序号:17087091发布日期:2019-03-13 22:58阅读:2470来源:国知局

本发明属于化合物制备方法技术领域,涉及在合成α-羟基酮类的过程中需要使用的关键中间体,即酰氯,具体为一种酰氯的制备方法。



背景技术:

α-羟基酮类,因为具有双活性官能团而成为一类颇具衍生潜力得化合物,其衍生出来得邻二酮、烯酮、邻二醇等化合物,被广泛地应用于紫外光固化、医药、农药、香料等众多领域。其代表产品有1173、184、651和2959等,它们不仅适用于对黄变程度要求很高的涂料和油墨中,如罩光清漆、塑料涂料、木器涂料、粘合剂、平板印刷油墨、丝印油墨、柔印油墨和电子产品等方面,而且也用于光纤、复合材料中。

目前,氯代反应是一类重要的化工单元反应,一方面大量的含氯有机物可用作农药、医药、染料、颜料、高分子材料等,另一方面,作为活泼的离去基团,可实现多种官能团的转化。工业上,常用的氯化剂有:液氯、氯化亚砜、硫酰氯、三氯氧磷、五氯化磷、三氯化磷和光气等。这些氯化剂毒性很高,生产、储存、运输和使用过程均有严格的限制。工业制备α-羟基酮这类化合物的方法是:以苯为原料,与酰氯在路易斯酸催化下,进行付氏酰基化反应制备得到苯基酮中间体,然后通过卤素(溴素或氯气)进行取代,最后在碱的作用下进行水解。在合成酰氯时,经常采用亚硫酰氯、三氯氧磷、三氯化磷、光气等,但是这些试剂都是刺激性很强、毒性很大、腐蚀性很强的化学品。所产生的二氧化硫、氯化氢,磷酸、亚磷酸等给后处理带来了诸多困难,“三废”量很大。虽然可以实现吸收和利用,但是无异于增加了回收设备,而且很可能给大气造成污染。另外,光气,虽然可以实现酰氯化,但属于剧毒品,且禁止运输,使得该方法的引用受到了很大的限制。在倡导绿色环保呼声高涨下,更需要一种不使用这些化学品做原料,且适合工业生产的工艺方法替代现有制备酰氯的方法。

采用亚硫酰氯的报道,诸如:organicandbiomolecularchemistry;vol.5;nb.24;(2007);p.3993-4000;journaloforganicchemistry;vol.36;nb.22;(1971);p.3429-3437。利用草酰氯合成的报道有canadianjournalofchemistry;vol.74;nb.12;(1996);p.2401-2412;;organicsyntheses;vol.61;(1983);p.134-134;journaloftheamericanchemicalsociety;vol.109;(1987);p.7488。利用光气合成酰氯的报道有us2326228;journaloftheamericanchemicalsociety;vol.64;(1942);p.332。us2004/73068同时也报道了三氯化磷合成酰氯。但是这些试剂毒性大、腐蚀性大,不易运输,对设备及回收酸气再利用有一定要求。

硫酰氯、n-氯代丁二酰亚胺等也常用于氯代,可一定程度上降低操作危险,但在原子经济性、“三废”产生量和原料成本等方面处于劣势。



技术实现要素:

本发明为了解决现有制备酰氯的方法中使用的氯化剂刺激性很强、毒性很大、腐蚀性很强的问题,提供了一种酰氯的制备方法,避免了在反应后需要处理所带来的大量含铝酸性或其他盐类废水,简化了流程,工艺操作简单,符合绿色规模化生产的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种酰氯的制备方法,所述酰氯的结构式如式ⅰ所示:

式ⅰ

其中,r独自选自c1-c7烷基;

所述制备方法的具体步骤如下:

1)利用三苯基膦和氯化剂对羧酸rcooh实现酰氯化;

2)在室温下进行反应,并在反应过程中进行搅拌。

通过本方法操作简单且制备酰氯反应时间短,一般在15-60min即可完成,且产品回收率高,传统的酰氯收率为80%-95%区间,本方法的收率在98%-99%以上,在常温下即可实现,减少了能耗,不逸出氯化氢,不会产生大量的酸气,产生的“三废”少,避免在合成酸敏感的化合物时对酸敏感的基团发生副反应,更加环保,更好实现。

优选的,所述氯化剂为cl3cr,r选自-cl、-ccl3、-coccl3、-cn、-conh2、-ch2oh、-ch2co2ch3、-cooet、-cooipr或-conhph。。

本发明的氯化剂,其作用机理如下:

优选的,氯化剂与起始物料羧酸rcooh的摩尔比为(0.75-1.5):1。

优选的,反应温度选自10℃-50℃。该反应温度温和,在常温下即可实现,大大地减少了能耗,且易操作。

优选的,反应所需有机溶剂选自烃类、卤代烃类,所述烃类、卤代烃类有机溶剂为低沸点溶剂,有利于降耗,方便回收。

本发明的有益效果是:通过本方法操作简单且制备酰氯反应时间短,产品回收率高,工作效率高,在常温下即可实现,减少了能耗,不逸出氯化氢,不会产生大量的酸气,产生的“三废”少,避免在合成酸敏感的化合物时对酸敏感的基团发生副反应,更加环保,更好实现。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明所述α-羟基酮类中间体的制备方法的流程。

实施例1:环己基甲酰氯的合成。

将128.17g环己甲酸(1.00mol)和108.29gcl3ccn(0.75mol)投入2l烧瓶中,加入干燥的800ml二氯甲烷,在10℃、氮气保护下进行搅拌,加入393.44g三苯基膦(1.50mol),通过gc监控反应进度。反应结束后,回收二氯甲烷和低沸点物料,然后改为减压蒸馏,在2.3kpa、75-77℃的条件下收集得到环己基甲酰氯的质量为146.10g,收率99.65%,gc含量99.21%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.29-3.21(m,1h),1.90-1.78(m,4h),1.80-1.71(m,1h),1.59-1.22(m,5h)。

实施例2:环己基甲酰氯的合成。

将128.17g环己甲酸(1.00mol)和144.39gcl3ccn(1.00mol)投入2l烧瓶中,加入干燥的800ml二氯甲烷,在20℃、氮气保护下进行搅拌,加入393.44g三苯基膦(1.50mol),通过gc监控反应进度。反应结束后,回收二氯甲烷和低沸点物料,然后改为减压蒸馏,在2.3kpa、75-77℃的条件下收集得到环己基甲酰氯的质量为146.39g,收率99.83%,gc含量99.34%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.28-3.22(m,1h),1.91-1.79(m,4h),1.79-1.70(m,1h),1.57-1.21(m,5h)。

实施例3:环己基甲酰氯的合成。

将128.17g环己甲酸(1.00mol)和216.59gcl3ccn(1.50mol)投入2l烧瓶中,加入干燥的800ml二氯甲烷,在40℃、氮气保护下进行搅拌,加入393.44g三苯基膦(1.50mol),通过gc监控反应进度。反应结束后,回收二氯甲烷和低沸点物料,然后改为减压蒸馏,在2.3kpa、75-77℃的条件下收集得到环己基甲酰氯的质量为146.28g,收率99.78%,gc含量99.28%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.29-3.21(m,1h),1.92-1.78(m,4h),1.77-1.69(m,1h),1.59-1.21(m,5h)。

实施例4:异丁酰氯的合成。

在一个装有温度计、干燥管、搅拌器的2l烧瓶中,将88.11g的异丁酸(1.00mol)和108.29gcl3ccn(0.75mol)投入,加入500ml二氯甲烷,在50℃、氮气保护下进行搅拌,加入393.44g三苯基膦(1.50mol),通过gc监控反应进度。反应结束后,回收二氯甲烷和低沸点物料或杂质,然后常压蒸馏除去低沸点液体,继续升温蒸馏,在91-93℃温度下收集异丁酰氯的质量为105.96g,收率99.45%,gc含量99.38%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.61-3.57(m,1h),1.22(d,6h)。

实施例5:异丁酰氯的合成。

在一个装有温度计、干燥管、搅拌器的2l烧瓶中,将88.11g的异丁酸(1.00mol)和144.39gcl3ccn(1.00mol)投入,加入500ml二氯甲烷,在45℃、氮气保护下进行搅拌,加入393.44g三苯基膦(1.50mol),通过gc监控反应进度。反应结束后,回收二氯甲烷和低沸点物料或杂质,然后常压蒸馏除去低沸点液体,继续升温蒸馏,在91-93℃温度下收集异丁酰氯的质量为106.08g,收率99.56%,gc含量99.47%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.62-3.56(m,1h),1.21(d,6h)。

实施例6:异丁酰氯的合成。

在一个装有温度计、干燥管、搅拌器的2l烧瓶中,将88.11g的异丁酸(1.00mol)和216.59gcl3ccn(1.50mol)投入,加入500ml二氯甲烷,在30℃、氮气保护下进行搅拌,加入393.44g三苯基膦(1.50mol),通过gc监控反应进度。反应结束后,回收二氯甲烷和低沸点物料或杂质,然后常压蒸馏除去低沸点液体,继续升温蒸馏,在91-93℃温度下收集异丁酰氯的质量为106.29g,收率99.76%,gc含量99.65%。1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.61-3.56(m,1h),1.22(d,6h)。

以上所述仅为本发明的较佳实例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括再本发明的保护范围之内。

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