CN102060703B - 一种3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：将贲亭酸甲酯、催化剂1#和四氯化碳混合得到溶液A；将催化剂2#、催化剂3#和四氯化碳混合形成溶液B；将步骤1）得到的溶液A和步骤2）所得的溶液B以滴加形式相混合，滴加完成后，使得贲亭酸甲酯和四氯化碳的总摩尔比达到1:1.0~6.0，贲亭酸甲酯和四氯化碳在混合催化剂作用下反应，在压力为0~0.05MPa、温度为50~150℃的条件下反应，反应结束得到3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯。本发明的方法在进一步提高了原料转化率的同时，能够保持较高的产品收率，同时使工业化规模生产也更加安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物的合成方法，具体涉及一种3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯合成的新工艺。
背景技术
二氯菊酸类拟除虫菊酯是一类新型的、除虫效果突出的非磷农药，与传统有机磷、有机氯农药相比，二氯菊酸酯类农药活性高、环境相容性好、残留时间短，而且具有对人畜毒性低的优点。目前工业化合成二氯菊酸酯的方法，多以3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯（简称四氯甲酯）为原料得到，因此研究合成中间体四氯甲酯，并进行规模化生产尤为重要。
四氯化碳与贲亭酸酯的反应属自由基加成反应。文献报道有许多自由基引发剂可以诱导四氯化碳对双键的加成，如过氧化物中的过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰(BPO)等，也有过渡金属与胺的复合催化体系，加成收率随自由基引发剂的种类和用量而变化。其中过氧化物法收率最高能达到95%以上，但由于使用过氧化物，工业大规模生产存在一定安全隐患。
日本期刊“Tetrahedron Letters No. 51, pp 5147 - 5150, 1973”对过渡金属和胺的复配催化自由基加成反应进行了系统研究，得到了较高收率的自由基加成产物，但随着原料转化率的升高，收率反而呈下降趋势。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯合成新工艺，通过在过渡金属和胺复合催化体系中加入第三催化剂，在进一步提高了原料转化率的同时，能够保持较高的产品收率，同时使工业化规模生产也更加安全可靠。
本发明实现上述目的的技术方案为：
提供一种3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：
1）将贲亭酸甲酯、催化剂1#和四氯化碳混合得到溶液A；所述的催化剂1#为Fe2+、Co2+或Cu＋的氯化物或溴化物的一种或几种混合物；
2）将催化剂2#、催化剂3#和四氯化碳混合形成溶液B；所述的催化剂2#为有机胺类催化剂；所述的催化剂3#为酯类催化剂；
3）将步骤1）得到的溶液A和步骤2）所得的溶液B以滴加形式相混合，滴加完成后，使得贲亭酸甲酯和四氯化碳的总摩尔比达到1:1.0~6.0，贲亭酸甲酯与催化剂1#的重量比和贲亭酸甲酯与催化剂3#的重量比分别都达到1:0.0005~0.01，贲亭酸甲酯与催化剂2#的重量比达到1:0.005~0.05，贲亭酸甲酯和四氯化碳在混合催化剂作用下，在压力为0~0.05MPa、温度为50~150℃的条件下反应，反应结束得到3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯（简称四氯甲酯）。
步骤2）所述的有机胺类催化剂选自环乙胺、环己胺、二异丙胺、三乙胺、三甲胺、异丁胺、正丁胺、叔丁胺、苯胺、乙二胺、己二胺、正丙胺、N,N-二丙基-1-丙胺，N,N-二甲基苯胺中的一种或几种混合物。
步骤2）所述的酯类催化剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸丁酯、乙酸丙酯、邻苯二甲酸酯类中的一种或几种混合物。
步骤3）所述的压力优选0~0.03MPa。
步骤3）所述的温度更优选80~120℃。
步骤3）所述的反应结束的判断标准优选GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%。
本发明是在过氧化物法合成四氯甲酯的工业化生产过程安全隐患大的背景下提出的，通过研究过渡金属和胺的复配催化体系在自由基加成过程稳定性的问题，本发明引入了第三种催化剂，提高了复合催化体系的稳定性，使得原料贲亭酸甲酯转化率达到99%以上，产品收率也在98.5%以上，避免了因原料转化不完全、重复套用过程损耗等问题的发生，大大降低了生产成本。
具体实施方式
实施例1
反应釜中投入1420kg（10kmol）贲亭酸甲酯、1540kg四氯化碳（10kmol）和1kg 氯化亚铜，在氮气保护下搅拌加热至80℃。滴加770kg（5 kmol）四氯化碳、1.5kg乙酸乙酯和43kg乙二胺组成的混合溶液，在正压力0.02 MPa下滴加6小时，继续搅拌反应2小时，GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%视为反应合格，停止反应，收料液减压蒸馏回收四氯化碳，得产品四氯甲酯2990kg，含量98.01%，收率99%。
实施例2
反应釜中投入1420kg贲亭酸甲酯、1600kg四氯化碳和5kg 氯化亚铜，在氮气保护下搅拌加热至85℃。滴加800kg四氯化碳、14kg乙酸乙酯和20kg己二胺组成的混合溶液，在正压力0.02 MPa下滴加8小时，继续搅拌反应4小时，GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%视为反应合格，停止反应，收料液减压蒸馏回收四氯化碳，得产品四氯甲酯2995kg，含量97.8%，收率98.96%。
实施例3
反应釜中投入1420kg贲亭酸甲酯、1000kg四氯化碳和7kg 氯化亚铜，在氮气保护下搅拌加热至95℃。滴加1002Kg四氯化碳、1.5 kg乙酸丁酯和8kg的己二胺组成的混合溶液，在正压力0.02 MPa下滴加9小时，继续搅拌反应1小时，GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%视为反应合格，停止反应，收料液减压蒸馏回收四氯化碳，得产品四氯甲酯2985kg，含量98.0%，收率98.83%。
实施例4
反应釜中投入1420kg贲亭酸甲酯、1200kg四氯化碳和2kg 氯化亚铜，在氮气保护下搅拌加热至95℃。滴加1210Kg四氯化碳、1.0 kg乙酸丁酯和22kg的异丁胺混合溶液，在正压力0.02 MPa下滴加10小时，继续搅拌反应2小时，GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%视为反应合格，停止反应，收料液减压蒸馏回收四氯化碳，得产品四氯甲酯2985kg，含量98.0%，收率98.83%。
实施例5
反应釜中投入1420kg贲亭酸甲酯、540kg四氯化碳和14kg 氯化亚铜，在氮气保护下搅拌加热至105℃。滴加2000Kg四氯化碳、0.8kg邻苯二甲酸酯和22kg的正丁胺混合溶液，在正压力0.01 MPa下滴加12小时，继续搅拌反应4小时，GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%视为反应合格，停止反应，收料液减压蒸馏回收四氯化碳，得产品四氯甲酯2980kg，含量98.3%，收率98.96%。
Claims (4)
1.一种3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：
1）将贲亭酸甲酯、催化剂1#和四氯化碳混合得到溶液A；所述的催化剂1#为氯化亚铜；
2）将催化剂2#、催化剂3#和四氯化碳混合形成溶液B；所述的催化剂2#选自环乙胺、环己胺、二异丙胺、三乙胺、三甲胺、异丁胺、正丁胺、叔丁胺、苯胺、乙二胺、己二胺、正丙胺、N,N-二丙基-1-丙胺，N,N-二甲基苯胺中的一种或几种混合物；所述的催化剂3#选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸丁酯、乙酸丙酯、邻苯二甲酸酯类中的一种或几种混合物；
3）将步骤1）得到的溶液A和步骤2）所得的溶液B以滴加形式相混合，滴加完成后，使得贲亭酸甲酯和四氯化碳的总摩尔比达到1:1.0～6.0，贲亭酸甲酯与催化剂1#和催化剂3#的重量比均达到1:0.0005～0.01，贲亭酸甲酯与催化剂2#的重量比达到1:0.005～0.05，贲亭酸甲酯和四氯化碳在混合催化剂作用下，在压力为0～0.05MPa、温度为50～150℃的条件下反应，反应结束得到3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯。
2.权利要求1所述的3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯的合成方法，其特征在于：步骤3）所述的滴加反应过程的压力为0～0.03MPa。
3.权利要求1所述的3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯的合成方法，其特征在于：步骤3）所述的滴加反应过程的温度为80～120℃。
4.权利要求1所述的3,3-二甲基-4,6,6,6-四氯己酸甲酯的合成方法，其特征在于：步骤3）所述的反应结束的判断标准是GC分析中控原料贲亭酸甲酯归一含量≤1%。
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