一种4-氯乙酰乙酸乙酯的合成方法与流程

本发明属化工生产技术领域，涉及一种4-氯乙酰乙酸乙酯的合成方法。

背景技术：

4-氯乙酰乙酸乙酯是合成氨噻肟酸乙酯的重要原料，但因其使用的原料（4-氯乙酰乙酸乙酯）的成本高而未能得到广泛的应用；目前4-氯乙酰乙酸乙酯的生产存在以下两个问题，一是反应物活性太高（氯气、双乙烯酮）导致反应需要在低温、低浓度条件下进行，不利于扩大产量；二是4-氯乙酰乙酸乙酯的热稳定性差且沸点较高导致在产物后处理（减压精馏）过程中容易分解。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述存在的问题，提供一种4-氯乙酰乙酸乙酯的合成方法，优化工艺流程，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种4-氯乙酰乙酸乙酯的合成方法，其特征在于采用以下装置：包括三口烧瓶、蛇形冷凝管、直型真空接受管、玻璃抽气管，其中在三口烧瓶的中间入口上方依次垂直连接蛇形冷凝管、直型真空接受管、玻璃抽气管，三口烧瓶的两个侧口一个与抽气装置相连，另一个接温度计；

采用以下步骤：

（1）.采用上述装置，将双乙烯酮和二氯甲烷按体积比为1:1~2组成混合液，混合液从玻璃抽气管上方入口加入，控制速度为5~15ml/min，按双乙烯酮与氯气的摩尔比为1:0.95~1从玻璃抽气管侧面入口加入氯气，氯气的速度为2~6g/min；

（2）.从直型真空接受管的侧面入口以2~7ml/min的速度加入无水乙醇，控制双乙烯酮与无水乙醇的摩尔比为1:1.2~1.3，从蛇形冷凝管的下部进水口通入冷凝水（20-30℃），控制反应温度50~70℃，反应过程进行2~5h得到粗产品（棕色至酒红色液体）；

（3）.对粗产物进行减压精馏（玻璃弹簧填充柱），控制压力1~3mmhg、塔顶温度45~60℃，即可得到4-氯乙酰乙酸乙酯纯品（含量≥99.5%）；

进一步，所述玻璃抽气管的出料管的长度为100-300mm。

本发明中双乙烯酮是不稳定易聚合的化合物，在剧烈的反应条件下往往具有较低的收率，而降低反应温度和缩短反应时间是有利于减少副反应的。本发明中采用玻璃抽气管（一种利用文丘里效应来产生真空的常用玻璃仪器，其中液体和气体发生剧烈的碰撞和混合）实现双乙烯酮和氯气的反应，用二氯甲烷作溶剂同时可以利用二氯甲烷的气化来带走部分热量，避免局部过热。用水喷射泵（优选循环水真空泵）抽气使得烧瓶内负压，负压可以使二氯甲烷沸点降低，让反应过程维持在更低的温度；使用水喷射泵是因为抽出的气体中含有发挥性的氯化氢气体和二氯甲烷蒸汽，而水喷射泵可以用水带走氯化氢和二氯甲烷，分液将二氯甲烷回收，氯化氢被溶解进水中之后可以副产盐酸，而其他类型的真空泵，比如活塞泵、油环泵等，都不太适合在这种强酸且含有机物的条件下工作。

本发明的优点：1.此反应为连续反应，反应速度快，不会有大量危险物料（氯气、双乙烯酮）累积，危险性小；2.设备成本较低，都是常规有机合成设备，无需贵重、特殊设备，便于复制，提高了生产效率。

附图说明

图1是一种合成4-氯乙酰乙酸乙酯的装置示意图。

具体实施方式

结合图1，一种4-氯乙酰乙酸乙酯的合成装置：包括5000ml的三口烧瓶（磁子）、蛇形冷凝管（蛇管部分为250mm）、直型真空接受管、玻璃抽气管（出料管长度为200mm），在三口烧瓶的中间入口上方依次垂直连接蛇形冷凝管、直型真空接受管、玻璃抽气管，直型真空接受管与玻璃抽气管间靠橡胶塞密封连接，双乙烯酮、氯气、无水乙醇均使用外径八分之一英寸的四氟管输送，四氟管和玻璃抽气管连接处使用多层生料带缠绕密封。

实施例1

一种4-氯乙酰乙酸乙酯的合成，具体实施步骤如下：

（1）1100g双乙烯酮用二氯甲烷稀释至2500ml，混合液用恒流泵通入玻璃抽气管上方接口，氯气从液氯钢瓶中通入玻璃抽气管侧接口；双乙烯酮和氯气均使用外径八分之一英寸的四氟管输送，四氟管和玻璃抽气管连接处使用多层生料带缠绕密封；

（2）用循环水真空泵抽气使得烧瓶内压比大气压低0.03mpa，调节恒流泵使双乙烯酮和二氯甲烷的混合物以15ml/min的速度进料，用四氟针阀调节氯气速度为5.56g/min（双乙烯酮和氯气的摩尔比为1:1），用恒流泵将无水乙醇以5.7ml/min的速度从直型真空接受管侧面入口通入；

（3）油浴控制烧瓶中温度为40~55℃并保持沸腾；加料结束后关闭所有进料，维持真空度不变并提高温度，1小时后温度逐渐升至70℃，开始逐渐提高真空度，3h后瓶内压比大气压低0.095mpa，得到粗产物为棕色至酒红色液体；

（4）使用高度50cm的玻璃弹簧填充柱对粗产物进行精馏，釜底温度为90℃，内压为2mmhg，当塔顶温度为50~55℃时收集，即得到4-氯乙酰乙酸乙酯（含量为97.5%、收率为93%）。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。