[0001]
本发明涉及一种3-氯特戊酸的制备方法，具体的说是一种以3-氯-2-甲基丙烯、一氧化碳为原料制备3-氯特戊酸的方法。
技术背景
[0002]
除草剂异恶草松为我国新型高效农药，具有杀草谱宽，除草效果好，施药时间长，可混性好，对环境安全等优点。目前其应用越来越广泛。
[0003]
3-氯特戊酸作为除草剂异恶草松的中间体，其制备尤为关键，目前报道3-氯特戊酸合成工艺，多为氯气氯化工艺，其制备方法为特戊酸在一定温度下通氯气氯化而得到，但该传统工艺涉及氯气氯化反应，氯代反应转化率相对较低，由于副反应杂质较多，难于精制，产品质量低，从而影响了最终广灭灵产品的质量。
技术实现要素：
[0004]
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种生产3-氯特戊酸的制备方法，本发明工艺过程转化率、收率高，大大降低副反应的发生，产品易于精制，最终产品质量大大提高。
[0005]
本发明以3-氯-2-甲基丙烯与一氧化碳为原料，水合强酸催化剂存在下，经共聚反应制得。具体反应路线为：
[0006][0007]
本发明所述水合强酸催化剂为bf
3
·
(h
2
o)
x
或h
2
so
4
·
(h
2
o)
x
或h
3
po
4
·
(h
2
o)
x
或其混合物。所述水合强酸催化剂的用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的3～5％。
[0008]
bf
3
·
(h
2
o)
x
选用bf
3
·
(h
2
o)
2
；h
2
so
4
·
(h
2
o)
x
选用h
2
so
4
·
h
2
o或h
2
so
4
·
(h
2
o)
2
或h
2
so
4
·
(h
2
o)
4
；h
3
po
4
·
(h
2
o)
x
选用磷酸半水合物。
[0009]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:1.5～2.0。
[0010]
所述共聚反应压力维持在10～100mpa，进一步的，反应压力优选为30～60mpa。
[0011]
所述共聚反应温度120～150℃，优选130～135℃。
[0012]
所述共聚反应时间为3～5小时。
[0013]
共聚反应完成后，降温至75～80℃，得到3-氯特戊酸反应液，然后得到3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏、乙醚萃取，得3-氯特戊酸精品，含量约98％。
[0014]
更为具体的操作为：
[0015]
反应器中加入水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压10～100mpa下，温度升至120～150℃，加入3-氯-2-甲基丙烯，3-氯-2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应3～5小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至75～80℃，得3-氯特戊酸反应液。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚萃取精
制得到含量约98％的3-氯特戊酸。
[0016]
与现有技术相比，本发明转化率高、收率高、副产少，产品后处理简单，符合绿色经济循环理念。
具体实施方式：
[0017]
为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明是对上述内容的限定。
[0018]
以下实施例中所提到的百分含量均为质量分数。
[0019]
实施例1
[0020]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0021]
反应器中加入水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压100mpa下，温度升至150℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，3-氯-2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应5小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至80℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚150g萃取精制得到含量约99.5％的3-氯特戊酸133.9g；
[0022]
所述的水合强酸催化剂为bf
3
·
(h
2
o)
2
，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的5％；
[0023]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:1.5。
[0024]
实施例2
[0025]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0026]
反应器中加入定量的水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压100mpa下，温度升至150℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应5小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至80℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚150g萃取精制得到含量约99.2％的3-氯特戊酸135.7g。
[0027]
所述的水合强酸催化剂为磷酸半水合物，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的3％；
[0028]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:2.0。
[0029]
实施例3
[0030]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0031]
反应器中加入定量的水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压10mpa下，温度升至150℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应5小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至75℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚150g萃取精制得到含量约99.2％的3-氯特戊酸102.8g。
[0032]
所述的水合强酸催化剂为bf
3
·
(h
2
o)
2
，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的5％；
[0033]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:1.5。
[0034]
实施例4
[0035]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0036]
反应器中加入定量的水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压10mpa下，温度升至135℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生
汽化共聚反应，保温反应3小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至80℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚100g萃取精制得到含量约99.3％的3-氯特戊酸116.4g。
[0037]
所述的水合强酸催化剂为磷酸半水合物，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的3％；
[0038]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:2.0。
[0039]
实施例5
[0040]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0041]
反应器中加入定量的水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压50mpa下，温度升至120℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应5小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至80℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚100g萃取精制得到含量约99.2％的3-氯特戊酸126.5g。
[0042]
所述的水合强酸催化剂为h
2
so
4
·
h
2
o，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的4％；
[0043]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:2.0。
[0044]
实施例6
[0045]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0046]
反应器中加入定量的水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压30mpa下，温度升至130℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应4小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至75℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚100g萃取精制得到含量约99.5％的3-氯特戊酸122.7g。
[0047]
所述的水合强酸催化剂为h
2
so
4
·
(h
2
o)
2
，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的3％；
[0048]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:1.8。
[0049]
实施例7
[0050]
一种3-氯特戊酸的制备方法，其具体步骤为：
[0051]
反应器中加入定量的水合强酸催化剂，注入一氧化碳气源，高压80mpa下，温度升至150℃，分批次加入3-氯-2-甲基丙烯90.5g，2-甲基丙烯与一氧化碳气体在反应釜内发生汽化共聚反应，保温反应3小时，得到3-氯特戊酸反应液，反应完毕，停止一氧化碳气源，并降温至80℃。所述3-氯特戊酸反应液经水蒸气蒸馏，乙醚100g萃取精制得到含量约99.3％的3-氯特戊酸132.5g。
[0052]
所述的水合强酸催化剂为h
2
so
4
·
(h
2
o)
4
，用量为3-氯-2-甲基丙烯摩尔量的5％；
[0053]
以摩尔比计，3-氯-2-甲基丙烯：一氧化碳＝1:2.0。