CN101134715A - 3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种作为合成树脂原料和医药中间体的化合物3－烷氧基－1－氯丙烷的制备方法。现有的方法采用碱性催化剂，其缺点主要是反应结束后难以从反应体系中分离出来，即使用大量水也很难洗净，对产品的精制带来困难。本发明以3－烷氧基－1－丙醇为原料，在季铵盐催化剂存在下与氯化亚砜进行氯代反应，得到产物3－烷氧基－1－氯丙烷，然后对产物水洗分层除去催化剂并破坏过量的氯化亚砜，之后用碱液洗、水洗，最后常压或减压蒸馏得到纯的产品。本发明的副反应少，通过对产物进行水洗分层除去催化剂并破坏过量的氯化亚砜，后处理方便；催化剂的催化效果好，氯化亚砜使用量少，产品的含量和收率高。
Description
技术领域
本发明涉及化学领域，具体地说是一种作为合成树脂原料和医药中间体的化合物3—烷氧基—1—氯丙烷的制备方法。
背景技术
3—烷氧基—1—氯丙烷是合成树脂的原料；也是重要的医药中间体，如可以用于维生素H的合成，其制备方法通常是由相应的3—烷氧基—1—丙醇氯化制备，常用的氯化剂为三氯化磷和氯化亚砜。
比较而言，氯化亚砜由于原料价廉易得和氯化收率高而得到广泛应用。在用氯化亚砜为原料进行氯化时，通常其用量略多于原料醇，反应可以在无溶剂状态下进行，也可以在惰性溶剂如烷烃、卤代烷烃或芳烃和卤代芳烃存在下进行，溶剂会使反应体系更均匀，减少副反应的发生。氯化反应可以不加催化剂(此时需要较高的反应温度，易产生副反应)；也可以加入吡啶、三乙胺、咪唑、二甲基苯胺、二甲基甲酰胺等碱性催化剂，碱性催化剂的加入可以使反应体系温和，收率提高。但是上述有机碱催化剂也有缺点，主要是反应结束后难以从反应体系中分离，如二甲基苯胺等即使用大量水也很难洗净，对产品的精制带来困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种在催化效果好、后处理方便的催化体系中进行的3—烷氧基—1—氯丙烷的制备方法，以减少氯化亚砜的使用量，提高产品的含量和收率。
为此，本发明采用如下的技术方案：3—烷氧基—1—氯丙烷的制备方法，包括以下步骤：以3—烷氧基—1—丙醇为原料，在季铵盐催化剂存在下与氯化亚砜进行氯代反应，得到产物3—烷氧基—1—氯丙烷，然后对产物水洗分层除去催化剂并破坏过量的氯化亚砜，之后用碱液洗、水洗，最后常压或减压蒸馏得到纯的产品。本发明使用的催化体系使反应温和，副反应少，氯化亚砜使用量少，后处理方便，产品的含量和收率高。3—烷氧基—1—氯丙烷中的烷氧基为甲氧基、乙氧基或异丙氧基，碱液选用碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾等水溶液。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施：
上述的制备方法，所述的季铵盐催化剂为四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、苯扎氯铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、苯扎溴铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三丁基氯化铵、苄基三乙基溴化铵或三辛基甲基氯化铵。催化剂的用量为原料3—烷氧基—1—丙醇重量的2％-10％，优选为5％到8％，催化剂太少则反应速度慢，而更多的催化剂并不能带来更好的反应效果。
上述的制备方法，所述的反应在惰性溶剂存在下进行，使用的惰性溶剂为烷烃、芳烃或卤代烃，所述的烷烃为正己烷、正庚烷、环己烷或正辛烷，所述的芳烃为苯或甲苯，所述的卤代烃为二氯甲烷、氯仿或氯苯。溶剂的使用量为原料3—烷氧基—1—丙醇重量的1-5倍，优选2-4倍。溶剂量太少易产生副反应，溶剂量太多对回收不利。
上述的制备方法，反应温度为30℃到110℃，优选为50℃到75℃，太高的温度易产生副反应，而温度太低则反应速度减慢；氯化亚砜用量为原料3—烷氧基—1—丙醇摩尔量的1-1.5倍，优选1.05-1.2倍，应用本发明的催化剂使反应温和，选择性好，几乎观察不到二氯丙烷等副产物，因此氯化亚砜用量仅稍微多于理论量即可。
本发明具有以下有益效果：反应体系温和，副反应少；通过对产物进行水洗分层除去催化剂并破坏过量的氯化亚砜，后处理方便；催化效果好，氯化亚砜使用量少，产品的含量和收率高。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例中使用的分析仪器与设备：气相色谱，GC7890F(上海天美)；核磁共振仪，AVANCE DMX 500(TMS内标)
实施例1：3—甲氧基—1—氯丙烷的制备
向配有温度计和滴加漏斗的500ml四口瓶中加入90g(1mol)3—甲氧基—1—丙醇，5克四甲基氯化铵和200ml环己烷；维持反应温度65～70℃，搅拌慢慢滴加氯化亚砜130.9g(1.1mol)，约3小时滴完，废酸尾气排出后碱水吸收，滴完后再保温搅拌反应2小时。降温到室温，有机相分别用100ml水、50ml饱和碳酸氢钠、50ml水洗，减压回收溶剂环己烷后，蒸馏收集bp103～106℃馏份得产品3—甲氧基—1—氯丙烷106克，气相色谱含量99％，收率97.7％。
1HNMRδ(ppm)：1.82(m，2H，-CH2-C-Cl)，3.09(s，3H，CH3-O)，3.33(t，2H，Cl-CH2-)，3.40(t，2H，O-CH2-)；
13CNMRδ(ppm)：32.07，41.30，59.55，69.55。
实施例2：3—乙氧基—1—氯丙烷的制备
向配有温度计和滴加漏斗的500ml四口瓶中加入104g(1mol)3—乙氧基—1—丙醇，8克四乙基氯化铵和200ml环己烷；维持反应温度65～70℃，搅拌慢慢滴加氯化亚砜130.9g(1.1mol)，约3小时滴完，废酸尾气排出后碱水吸收，滴完后再保温搅拌反应2小时。降温到室温，有机相分别用100ml水、50ml饱和碳酸氢钠、50ml水洗，减压回收溶剂环己烷后，蒸馏收集bp78～81℃/100mmHg馏份得产品3—乙氧基—1—氯丙烷117克，气相色谱含量99.2％，收率94.7％。
1HNMRδ(ppm)：1.18(tri，3H，CH3-)，1.83(m，2H，-CH2-C-Cl)，3.43(tri，2H，O-CH2-)，3.45(tri，2H，Cl-CH2-)，3.52(tetra，2H，-CH2-O-)；
13CNMRδ(ppm)：15.14，32.47，41.16，66.17，68.13。
实施例3：3—异丙氧基—1—氯丙烷的制备
向配有温度计和滴加漏斗的500ml四口瓶中加入116g(1mol)3—异丙氧基—1—丙醇，8克四丁基氯化铵和250ml甲苯；维持反应温度65～70℃，搅拌慢慢滴加氯化亚砜130.9g(1.05mol)，约3小时滴完，废酸尾气排出后碱水吸收，滴完后再保温搅拌反应2小时。降温到室温，有机相分别用100ml水、50ml饱和碳酸氢钠、50ml水洗，减压回收溶剂甲苯后，蒸馏收集bp85～91℃/90mmHg馏份得产品3—异丙氧基—1—氯丙烷128.5克，气相色谱含量99.1％，收率93.3％。
1HNMRδ(ppm)：1.09(s，6H，CH3)，1.84(m，2H，-CH2-C-Cl)，3.43(tri，2H，O-CH2-)，3.45(tri，2H，Cl-CH2-)，3.47(m，1H，(CH3)2-CH-O)
13CNMRδ(ppm)：21.98，33.32，41.43，66.01，70.56。
实施例4-9：3—甲氧基—1—氯丙烷的制备
投料量和操作过程同实施例1，只是采用不同的催化剂和不同溶剂，结果见表1：
表1
| 实施例 | 催化剂种类 | 溶剂 | 得到产品量(克) | 产品含量(％) | 收率(％) |
| 4 | 四乙基氯化铵 | 环己烷 | 103 | 99.5 | 94.4 |
| 5 | 四丁基氯化铵 | 氯仿 | 101.2 | 99.3 | 92.6 |
| 6 | 四丁基溴化铵 | 氯仿 | 101.5 | 99.3 | 92.9 |
| 7 | 苄基三甲基氯化铵 | 正己烷 | 100.5 | 99.2 | 91.9 |
| 8 | 三辛基甲基氯化铵 | 环己烷 | 104.5 | 98.7 | 95.1 |
| 9 | 苯扎溴铵 | 二氯甲烷* | 105.2 | 98.6 | 95.6 |
注：反应温度40℃
实施例10-14：3—乙氧基—1—氯丙烷的制备
投料量和操作过程同实施例2，只是采用不同的催化剂和不同溶剂，结果见表2：
表2
| 实施例 | 催化剂种类 | 溶剂 | 得到产品量(克) | 产品含量(％) | 收率(％) |
| 10 | 四丙基氯化铵 | 甲苯 | 113 | 99.5 | 91.8 |
| 11 | 四甲基溴化铵 | 氯仿 | 112.5 | 98.6 | 90.6 |
| 12 | 四乙基溴化铵 | 二氯甲烷* | 113.5 | 98.7 | 91.4 |
| 13 | 四丙基溴化铵 | 甲苯 | 115.6 | 99.2 | 93.6 |
| 14 | 苄基三丁基氯化铵 | 环己烷 | 116.6 | 99.1 | 94.3 |
注：反应温度40℃
实施例15-19：3—异丙氧基—1—氯丙烷的制备
投料量和操作过程同实施例3，只是采用不同的催化剂和不同溶剂，结果见表3：
表3
| 实施例 | 催化剂种类 | 溶剂 | 得到产品量(克) | 产品含量(％) | 收率(％) |
| 15 | 四丙基氯化铵 | 甲苯 | 125.5 | 99.3 | 91.3 |
| 16 | 苄基三乙基氯化铵 | 甲苯 | 123.3 | 99.6 | 89.9 |
| 17 | 苄基三乙基溴化铵 | 氯仿 | 126.6 | 98.7 | 91.5 |
| 18 | 四丙基溴化铵 | 氯仿 | 125.6 | 99.2 | 91.3 |
| 19 | 苯扎氯铵 | 环己烷 | 130.5 | 98.5 | 94.1 |
对比例1：不加催化剂3—甲氧基—1—氯丙烷的制备
向配有温度计和滴加漏斗的500ml四口瓶中加入90g(1mol)3—甲氧基—1—丙醇和200ml环己烷；维持反应温度65～70℃，搅拌慢慢滴加氯化亚砜125g(1.05mol)，约3小时滴完，废酸尾气排出后碱水吸收，滴完后再保温搅拌反应2小时。降温到室温，有机相分别用100ml水、50ml饱和碳酸氢钠、50ml水洗，减压回收溶剂环己烷后，气相色谱分析产物含量85.3％，未反应的原料有12.3％，其它为杂质；蒸馏收集bp103～106℃馏份得产品3—甲氧基—1—氯丙烷86克，气相色谱含量97.6％，收率77.4％。
对比例2：不加溶剂3—甲氧基—1—氯丙烷的制备
向配有温度计和滴加漏斗的500ml四口瓶中加入90g(1mol)3—甲氧基—1—丙醇和5克四甲基氯化铵；维持反应温度65～70℃，搅拌慢慢滴加氯化亚砜125g(1.05mol)，约3小时滴完，废酸尾气排出后碱水吸收，滴完后再保温搅拌反应2小时。降温到室温，有机相分别用100ml水、50ml饱和碳酸氢钠、50ml水洗，气相色谱分析产物含量93.3％，未反应的原料有2.2％，其它为杂质；杂质经气质联用测定含1，3二氯丙烷3.1％。蒸馏收集bp103～106℃馏份得产品3—甲氧基—1—氯丙烷97克，气相色谱含量98.5％，收率88.1％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，包括以下步骤：以3-烷氧基-1-丙醇为原料，在季铵盐催化剂存在下与氯化亚砜进行氯代反应，得到产物3-烷氧基-1-氯丙烷，然后对产物水洗分层除去催化剂并破坏过量的氯化亚砜，之后用碱液洗、水洗，最后蒸馏得到纯的产品。
2.根据权利要求1所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于所述的季铵盐催化剂为四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、苯扎氯铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵、苯扎溴铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三丁基氯化铵、苄基三乙基溴化铵或三辛基甲基氯化铵。
3.根据权利要求1或2所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于所述季铵盐催化剂的用量为原料3-烷氧基-1-丙醇重量的2％-10％。
4.根据权利要求3所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于所述季铵盐催化剂的用量为原料3-烷氧基-1-丙醇重量的5％-8％。
5.根据权利要求1或2所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于反应在惰性溶剂存在下进行，所使用的惰性溶剂为烷烃、芳烃或卤代烃，所述的烷烃为正己烷、正庚烷、环己烷或正辛烷，所述的芳烃为苯或甲苯，所述的卤代烃为二氯甲烷、氯仿或氯苯。
6.根据权利要求5所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于溶剂的使用量为原料3-烷氧基-1-丙醇重量的1-5倍，所述的反应温度为30℃到110℃。
7.根据权利要求6所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于溶剂的使用量为原料3-烷氧基-1-丙醇重量的2-4倍，所述的反应温度为50℃到75℃。
8.根据权利要求1或2所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于所述的氯化亚砜用量为原料3-烷氧基-1-丙醇摩尔量的1-1.5倍。
9.根据权利要求8所述的3-烷氧基-1-氯丙烷的制备方法，其特征在于所述的氯化亚砜用量为原料3-烷氧基-1-丙醇摩尔量的1.05-1.2倍。
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| CN102701919A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-03 | 巨化集团公司 | 一种氟卤代醚的合成方法 |
| CN113791149A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-14 | 石家庄四药有限公司 | 一种1-氯-3-甲氧基丙烷有关物质的检测方法 |
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