一种环丙基甲基酮的合成方法与流程

本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种环丙基甲基酮的合成方法。

背景技术：

环丙基甲基酮是杀菌剂环丙唑醇的重要原材料，在现有的合成工艺中存在工艺过程复杂、原料成本高、工业化放大生产难度高等诸多问题。如专利cn200610098154和cn201210099170报道的用5-氯-2-戊酮或乙酰基丁内酯为原料，原料成本太高，经济效益低；专利cn201611008606报道的2-甲基呋喃加氢得到2-甲基二氢呋喃再异构化为环丙基甲基酮，催化剂昂贵，收率太低，导致原料成本高；又如专利cn201511010127报道的以乙酰基丁内酯为原料，在高温下裂解得到环丙基甲基酮，原料、溶剂和催化剂成本高，条件苛刻，也不适合工业化。

因此，寻求一种工艺简单流畅、成本低，合适工业化放大生产的环丙基甲基酮合成工艺，是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明为解决现有环丙基甲基酮合成工艺中工艺过程复杂、原料成本高、工业化放大生产难度高等问题，提出一种环丙基甲基酮的合成方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明是提供了一种环丙基甲基酮的合成方法，包括以下步骤：

(1)将2-甲基呋喃在加氢催化剂、氢气和水存在下采用一锅法进行氢化水解，制得乙酰正丙醇；

(2)将步骤(1)所制得的乙酰正丙醇进行盐酸氯化反应，制得5-氯-2-戊酮；

(3)将步骤(2)所制得的5-氯-2-戊酮的粗品在碱性条件下进行关环反应，即得环丙基甲基酮。

进一步地，步骤(1)中，所述加氢催化剂为含钯、铂或镍的金属催化剂。

进一步优选地，所述金属催化剂为钯碳催化剂，其中钯的质量百分数为1-50wt％。

进一步优选地，所述钯碳催化剂中的钯的质量百分数为5-10wt％。

进一步地，步骤(1)中，所述氢化水解的温度为0-50℃，压力为0.01-0.4mpa，加氢时间为1-5h。

进一步优选地，步骤(1)中，所述氢化水解的温度为20-30℃，压力为0.1-0.3mpa，加氢时间为2-3h。

进一步地，步骤(1)中，所述的加氢催化剂、2-甲基呋喃、水的质量比为1:(50-3000):(50-3000)。

进一步优选地，所述的加氢催化剂、2-甲基呋喃、水的质量比为1:(50-1000):(50-1000)。

进一步地，所述步骤(2)具体为：将所得的乙酰正丙醇滴加到加热的盐酸中，边滴加边共沸蒸馏出产品5-氯-2-戊酮，经静置分层得到粗品5-氯-2-戊酮。

进一步优选地，所述盐酸的溶度为10％-30％，所述加热的温度为80-100℃。

进一步优选地，所述盐酸的溶度为15％-20％，所述加热的温度为90-95℃。

进一步优选地，所述乙酰正丙醇与盐酸的摩尔比为1:1.5-4.0。

进一步优选地，所述乙酰正丙醇与盐酸的摩尔比为1:2.0-3.0。

进一步地，步骤(3)中，所述碱性条件采用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙，其浓度为5-30％。

进一步优选地，所述碱的浓度为15-20％。

进一步优选地，所述的碱为氢氧化钠。

进一步地，步骤(3)中，所述关环反应的温度为50-100℃，反应时间1-5h；所述5-氯-2-戊酮与碱的摩尔比为1:1.01-3.0。

进一步优选地，所述关环反应的温度为70-80℃，反应时间2h；所述5-氯-2-戊酮与碱的摩尔比为1:1.5-2.0。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明的环丙基甲基酮的合成方法，以2-甲基呋喃为原材料，经过一锅法氢化水解、盐酸氯化反应和关环反应制得环丙基甲基酮，其工艺简单流畅，反应条件温和，适合工业化放大生产；采用2-甲基呋喃为原材料，原子经济性高，绿色环保，原料成本低。

附图说明

图1是本发明环丙基甲基酮的合成路线图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例1

环丙基甲基酮的合成：在1000ml加氢釜中，加入400g的2-甲基呋喃和100g水，2g的5％钯碳催化剂，氮气置换后，再用氢气置换，搅拌控制反应温度28℃，用氢气球持续加氢反应，反应3小时后结束，氮气置换后反应液过滤，催化剂可套用下一批，反应液静置分层，水层可套用下一批；有机相即乙酰正丙醇448g，纯度95.3％。

在1000ml的三口瓶中，加入20％盐酸340g，加热到90℃，滴加上述乙酰正丙醇100g，同时蒸馏收集共沸物5-氯-2-戊酮和稀酸水。滴加结束后，继续蒸馏直到无有机相蒸出为止，经静置分层，有机相即得粗品5-氯-2-戊酮130g，纯度96.1％；水层可套用于下一批氯化反应。

在1000ml的三口瓶中，加入上述5-氯-2-戊酮100g和20％氢氧化钠318g，搅拌加热至75℃，反应2小时，静置分层，有机相即为环丙基甲基酮65g，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ2.08(s,3h),1.98(m,1h),0.81-0.56(m,4h).，纯度97.5％。

实施例2

环丙基甲基酮的合成：在1000ml加氢釜中，加入400g的2-甲基呋喃和100g水，2g的10％钯碳催化剂，氮气置换后，再用氢气置换，搅拌控制反应温度30℃，用氢气球持续加氢反应，反应2.5小时后结束，氮气置换后反应液过滤，催化剂可套用下一批，反应液静置分层，水层可套用下一批；有机相即乙酰正丙醇448g，纯度95.5％。

在1000ml的三口瓶中，加入15％盐酸340g，加热到92℃，滴加上述乙酰正丙醇100g，同时蒸馏收集共沸物5-氯-2-戊酮和稀酸水。滴加结束后，继续蒸馏直到无有机相蒸出为止，经静置分层，有机相即得5-氯-2-戊酮130g，纯度96.2％；水层可套用于下一批氯化反应。

在1000ml的三口瓶中，加入上述5-氯-2-戊酮100g和20％氢氧化钠318g，搅拌加热至70℃，反应2小时，静置分层，有机相即为环丙基甲基酮65g，纯度97.4％。

实施例3

环丙基甲基酮的合成：在1000ml加氢釜中，加入400g的2-甲基呋喃和100g水，2g的10％钯碳催化剂，氮气置换后，再用氢气置换，搅拌控制反应温度25℃，用氢气球持续加氢反应，反应2小时后结束，氮气置换后反应液过滤，催化剂可套用下一批，反应液静置分层，水层可套用下一批；有机相即乙酰正丙醇448g，纯度95.2％。

在1000ml的三口瓶中，加入20％盐酸340g，加热到95℃，滴加上述乙酰正丙醇100g，同时蒸馏收集共沸物5-氯-2-戊酮和稀酸水。滴加结束后，继续蒸馏直到无有机相蒸出为止，经静置分层，有机相即5-氯-2-戊酮130g，纯度96％；水层可套用于下一批氯化反应。

在1000ml的三口瓶中，加入上述5-氯-2-戊酮100g和20％氢氧化钠318g，搅拌加热至80℃，反应2小时，静置分层，有机相即为环丙基甲基酮65g，纯度97.1％。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。