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33二甲基丁酰氯的合成方法pdf

发布日期:2019-10-21 14:54   来源:未知   阅读:

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  本发明涉及一种3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,包括①向1,1,2-三氯乙烷中滴加NaOH溶液使其发生消去反应,得到偏二氯乙烯、氯化钠和水,通过蒸馏冷凝分离出偏二氯乙烯;②向浓硫酸中滴加偏二氯乙烯和叔丁醇的水溶液,反应生成3,3-二甲基丁酸和氯化氢,反应完毕后,倒入冰水中分层、萃取,合并有机层、干燥,常压蒸馏回收二氯乙烷,然后减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酸;③向3,3-二甲基丁酸中滴加PCl3,滴毕

  本发明涉及一种3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,包括:①向1,1,2-三氯乙烷中滴加NaOH溶液使其发生消去反应,得到偏二氯乙烯、氯化钠和水,通过蒸馏冷凝分离出偏二氯乙烯;②向浓硫酸中滴加偏二氯乙烯和叔丁醇的水溶液,反应生成3,3-二甲基丁酸和氯化氢,反应完毕后,倒入冰水中分层、萃取,合并有机层、干燥,常压蒸馏回收二氯乙烷,然后减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酸;③向3,3-二甲基丁酸中滴加PCl3,滴毕保温,取样中控合格后,将反应液静置分层,回收处理H3PO3并减压蒸馏先馏出PCl3回收套用,再馏出产品3,3-二甲基丁酰氯;本发明特点:原料易得、无特殊设备、后处理简单、产品质量和收率较高。

  ①向1,1,2-三氯乙烷中滴加NaOH溶液,使1,1,2-三氯乙烷在碱性条件下发生消去反应,得到偏二氯乙烯、氯化钠和水,反应方程式为:

  ②在温度为-5~5℃的条件下,向浓硫酸中滴加偏二氯乙烯和叔丁醇的水溶液,反应生成3,3-二甲基丁酸和氯化氢,其反应方程式为:

  反应完毕后,倒入冰水中分层,水层用二氯乙烷萃取,合并有机层,用干燥剂干燥,常压蒸馏回收二氯乙烷,然后减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酸;

  ③在温度为20~40℃条件下向3,3-二甲基丁酸中滴加PCl3,其反应方程式为:

  滴毕保温1.5小时,取样中控合格后,将反应液静置分层,下层H3PO3回收处理,上层经减压蒸馏先馏出未反应的PCl3,回收套用,再馏出产品3,3-二甲基丁酰氯。

  2、根据权利要求1所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤①”中,NaOH溶液的浓度范围在15%~35%,并根据实际情况控制氢氧化钠溶液的滴加速度,使反应液温度处于60~70℃之间,1,1,2-三氯乙烷与氢氧化钠的摩尔比为1∶1.01~1.2。

  3、根据权利要求2所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤①”中,NaOH溶液的浓度范围为20%,反应液温度控制在60~65℃之间,使得反应的同时不断产生馏出液,1,1,2-三氯乙烷与氢氧化钠的摩尔比为1∶1.05~1.10。

  4、根据权利要求1所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤①”中,当柱顶温度达到30℃时,开始有产品冷凝馏出,其温度范围在30~40℃,当蒸馏冷凝困难后,升高温度至80℃,使产品完全馏出至无冷凝液滴出;反应至1,1,2-三氯乙烷含量降至≤0.5%、偏二氯乙烯含量≥99.0%,反应完成。

  5、根据权利要求1所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤②”中,浓硫酸浓度为98%,滴加偏二氯乙烯与叔丁醇水溶液的时间为2~3小时,滴毕保温0.5~1.5小时,温度控制在0~5℃之间,叔丁醇、偏二氯乙烯和水的摩尔比为1∶1.05~1.2∶1.3~1.5,干燥剂为无水Na2SO4或MgSO4。

  6、根据权利要求1或5所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤②”中,叔丁醇、偏二氯乙烯和水的摩尔比为1∶1.07~1.10∶1.32~1.40,干燥剂为无水Na2SO4。

  7、根据权利要求1所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤③”中,3,3-二甲基丁酸与PCl3的摩尔比为1∶1.5~3.0,滴加PCl3时保持温度范围在25~35℃,减压蒸馏PCl3时温度为30-45℃,压力为-0.095Mpa;减压蒸馏3,3-二甲基丁酰氯时温度为45-80℃,压力为-0.095Mpa。

  8、根据权利要求1或7所述的3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,其特征在于“步骤③”中,3,3-二甲基丁酸与PCl3的摩尔比为1∶1.9~2.3,中控指标为3,3-二甲基丁酸含量<0.5%时反应完全。

  本发明涉及一种化合物合成方法,尤其涉及一种3,3-二甲基丁酰氯的合成方法。

  3,3-二甲基丁酰氯作为重要的医药和农药中间体,在许多酰胺类及酚酯类医药和农药制备中作为主要原料,英文名称:3,3-Dimethylbutyrylchloride,分子式:C6H11OCl,CAS号:7065-46-5,结构式:

  该品为无色透明液体,密度0.96,沸点127-129℃,闪点70°F,遇水极易水解变质。目前,对于3,3-二甲基丁酸的合成大同小异,主要问题集中在酸的氯化,由于3,3-二甲基丁酰氯的质量对合成药物的质量和收率影响很大,因此酸的氯化工艺尤其是选择恰当的氯化剂很关键。WO2006138350的文献公开了采用草酰氯作为氯化剂,存在原料成本较高的问题;WO2008027284的文献公开了采用氯化亚砜作为氯化剂,CN1778789的文献公开了采用光气和氯化亚砜作为氯化剂,光气对操作安全性要求较高,氯化亚砜反应工艺产生SO2与HCl废气,污染较大,不适于绿色化生产,US4013649的文献公开了采用PCl3作为氯化剂,反应高达100℃,不仅能耗高,而且经试验副反应较多,造成产品收率低、质量差。

  本发明的目的是提供一种3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,解决了现有技术中污染大、成本高、收率低的问题。

  为达到上述发明目的本发明所采用的技术方案是:一种3,3-二甲基丁酰氯的合成方法,包括如下步骤:

  ①向1,1,2-三氯乙烷中滴加NaOH溶液,使1,1,2-三氯乙烷在碱性条件下发生消去反应,得到偏二氯乙烯、氯化钠和水,反应方程式为:

  ②在温度为-5~5℃的条件下,向浓硫酸中滴加偏二氯乙烯和叔丁醇的水溶液,反应生成3,3-二甲基丁酸和氯化氢,其反应方程式为:

  反应完毕后,倒入冰水中分层,水层用二氯乙烷萃取,合并有机层,用干燥剂干燥,常压蒸馏回收二氯乙烷,然后减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酸;

  ③在温度为20~40℃条件下向3,3-二甲基丁酸中滴加PCl3,其反应方程式为:

  滴毕保温1.5小时,取样中控合格后,将反应液静置分层,下层H3PO3回收处理,上层经减压蒸馏先馏出未反应的PCl3,回收套用,再馏出产品3,3-二甲基丁酰氯。

  所述“步骤①”中,NaOH溶液的浓度范围在15%~35%,并根据实际情况控制氢氧化钠溶液的滴加速度,香港一手资料神仙玄机,使反应液温度处于60~70℃之间,1,1,2-三氯乙烷与氢氧化钠的摩尔比为1∶1.01~1.2。

  所述“步骤①”中,NaOH溶液的浓度范围为20%,反应液温度控制在60~65℃之间,使得反应的同时不断产生馏出液,1,1,2-三氯乙烷与氢氧化钠的摩尔比为1∶1.05~1.10。

  所述“步骤①”中,当柱顶温度达到30℃时,开始有产品冷凝馏出,其温度范围在30~40℃,当蒸馏冷凝困难后,升高温度至80℃,使产品完全馏出至无冷凝液滴出;反应至1,1,2-三氯乙烷含量降至≤0.5%、偏二氯乙烯含量≥99.0%,反应完成。

  所述“步骤②”中,浓硫酸浓度为98%,滴加偏二氯乙烯与叔丁醇水溶液的时间为2~3小时,滴毕保温0.5~1.5小时,温度控制在0~5℃之间,叔丁醇、偏二氯乙烯和水的摩尔比为1∶1.05~1.2∶1.3~1.5,干燥剂为无水Na2SO4或MgSO4。

  所述“步骤②”中,叔丁醇、偏二氯乙烯和水的摩尔比为1∶1.07~1.10∶1.32~1.40,干燥剂为无水Na2SO4。

  所述“步骤③”中,3,3-二甲基丁酸与PCl3的摩尔比为1∶1.5~3.0,滴加PCl3时保持温度范围在25~35℃,减压蒸馏PCl3时温度为30-45℃,压力为-0.095Mpa;减压蒸馏3,3-二甲基丁酰氯时温度为45-80℃,压力为-0.095Mpa。

  所述“步骤③”中,3,3-二甲基丁酸与PCl3的摩尔比为1∶1.9~2.3,中控指标为3,3-二甲基丁酸含量<0.5%时反应完全。

  采用本发明所提供的3,3-二甲基丁酰氯合成方法,与现有方法相比,具有原料易得、无特殊设备、后处理简单、产品质量和收率较高的特点,是一条可工业化方法。

  实施例一:在500ml的烧瓶中投入1,1,2-三氯乙烷99.8%×150g,控制温度在60~65℃之间滴加20.0%的NaOH溶液242g,通过柱分离,蒸馏冷却装置,控制柱顶的温度在30-35℃,不断收集偏二氯乙烯,称重约为107.2g,GC含量为99.7%,收率98.2%。

  在500ml的四口烧瓶中加入60ml的浓硫酸,冷却至0~5℃,在约2小时左右滴加99.7%×63.6g偏二氯乙烯、15.0g水和99.6%×45g叔丁醇混合液,滴毕保温45min,然后倒入盛有660g冰的烧杯中分层,水层用3*112.8g的二氯乙烷萃取三次,合并有机层,用6g无水Na2SO4干燥,然后在温度为80-140℃的条件下常压蒸馏回收二氯乙烷约为324g,接着在温度为80-120℃、气压为-0.095MPa的条件下减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酸约为64.5g,GC含量98.62%,收率90.56%。

  在500ml的烧瓶中投入56g含量98.62%的3,3-二甲基丁酸,控制温度在25-35℃之间并滴加PCl399.0%×35.0g,滴毕,在此温度下保温1.5小时,静置20min,上层取样,要求3,3-二甲基丁酸<0.5%,待分析合格后,分层,下层回收副产亚磷酸,上层在温度为30-45℃、气压为-0.095Mpa的条件下减压蒸馏回收PCl3约3g,然后再在温度为45-80℃、气压为-0.095Mpa的条件下减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酰氯约61.5g,GC含量99.52%,收率95.8%。

  实施例二:向反应釜中投入1,1,2-三氯乙烷99.8%×600kg,滴加20%的NaOH溶液968kg,滴加时间为3~4小时,温度在60-70℃,气相温度在30-40℃,待溜出液快馏尽时,升温至80℃,至无馏出液时反应结束,偏二氯乙烯称重426.6kg,GC含量为99.6%,收率97.5%,低温冷藏。

  向反应釜中加入98%浓硫酸730kg,冷却至-5~5℃,滴加425kg偏二氯乙烯、100kg水和300kg叔丁醇混合液,滴加时间为2-3小时,滴毕保温45min,然后倒入预冷至10℃以下的冰水600kg中分层,水层用3*750kg的二氯乙烷萃取三次,合并有机层,用50kg无水Na2SO4干燥,过滤后将滤液先在80~140℃的温度下常压蒸馏脱溶2137kg,然后在温度为80-120℃、气压为-0.095MPa的条件下减压蒸馏得到3,3-二甲基丁酸为430.4kg,GC含量98.5%,收率90.2%。

  在反应釜中投入430kg含量98.5%的3,3-二甲基丁酸,在25-35℃的温度下滴加PCl3220.5kg,滴毕,在此温度下保温1.5小时,静置20分钟,上层取样分析合格后,分离出下层H3PO3101kg,将上层有机层在温度为30-45℃、气压在-0.095Mpa的条件下减压蒸馏回收PCl3约46kg,然后再在温度为45-80℃、气压为-0.095Mpa的条件下减压蒸馏收集3,3-二甲基丁酰氯约470.8kg,GC含量99.6%,收率95.5%。

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