CN105198695A - 1-卤代-1-炔烃的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种1-卤代-1-炔烃的制备方法。该方法包括：S1、将1,2-二卤烷烃加至温度≥100℃的第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液中，反应生成1-炔烃，并收集1-炔烃；S2、将卤素加至第二无机碱溶液，并向其中加入1-炔烃，反应后脱除溶剂，得到1-卤代-1-炔烃。该方法中采用无机碱作为碱来源，其成本较低，安全性较高。同时，将形成的1-炔烃及时移出收集，有利于减少1-炔烃在无机碱碱性环境中发生的重排反应。从而有利于提高1-卤代-1-炔烃的产率。将消除反应的体系温度设定为≥100℃，有利于减少副产物的产生，进而有利于提高消除反应目标产物1-炔烃的生成量。

Description

1-卤代-1-炔烃的制备方法

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体而言，涉及一种1-卤代-1-炔烃的制备方法。

背景技术

1-卤代-1-炔烃是重要的起始原料和合成中间体，尤其在卡迪奥-肖德凯维奇偶联反应中，被用于合成非对称二炔和不饱和多炔类化合物，其反应原理如下：

很多1-卤代-1-炔烃都是医药领域的重要合成原料。如US2010/99920报道了以1-溴代-1-丁炔为原料合成的新型生物农药，该农药属于昆虫性激素，可用于防治鳞翅类病虫害，能够避免使用化学农药破坏生态环境。US2011/21500报道了CGRP受体拮抗剂类药物的合成，也是以1-溴代-1-丁炔为原料合成该药物的中间体，进而合成该药物。

目前1-卤代-1-炔烃主要有以下几种制备方法，以1-溴代-1-丁炔的制备方法为例：

方法(1)：首先，将1,2-二溴丁烷溶于乙醚，以18-冠醚-6为相转移催化剂，利用有机碱叔丁醇钾使1,2-二溴丁烷发生消除反应，生成1-丁炔；其次，向体系中加入次溴酸钾制备1-溴代-1-丁炔，得到其乙醚溶液。这种方法以乙醚作为溶剂，不适合大规模工业化生产。

方法(2)：用三辛基甲基氯化铵为相转移催化剂，氢氧化钾为碱，室温下滴加1,2-二溴丁烷，进行反应，生成1-丁炔；其次进行溴化反应。这种方法中，体系粘度较高，不宜放大生产。此外，三辛基甲基氯化铵价格昂贵，生产成本过高。

总之，目前1-卤代-1-炔烃的制备方法均存在安全性差、成本过高等不宜工业化生产的缺陷。

发明内容

本发明旨在提供一种1-卤代-1-炔烃的制备方法，以解决现有技术中1-卤代-1-炔烃的制备成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种1-卤代-1-炔烃的制备方法，其包括以下步骤：S1、将1,2-二卤烷烃加至温度≥100℃的第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液中，反应生成1-炔烃，并收集1-炔烃；S2、将卤素加至第二无机碱溶液，并向其中加入1-炔烃，反应后脱除溶剂，得到1-卤代-1-炔烃。

进一步地，上述步骤S1中，第一无机碱与1,2-二卤烷烃的摩尔比大于2:1，优选为2～4:1。

进一步地，上述步骤S1中，以滴加的方式加入1,2-二卤烷烃，滴加完搅拌反应1～2h，形成1-炔烃；优选第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液的温度为110～130℃。

进一步地，上述步骤S1中收集1-炔烃的步骤包括：将1-炔烃收集至温度≤-60℃的容器中，或将1-炔烃收集至温度为-10～-5℃的C10～C13的烷烃溶剂中，优选烷烃溶剂为正癸烷或十二烷。

进一步地，上述步骤S1中，第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液的浓度为0.08～0.2g/ml，优选第一无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，更优选为氢氧化钾；优选极性有机溶剂为沸点高于160℃的醇类溶剂，更优选为乙二醇。

进一步地，上述步骤S2中，第二无机碱与1-炔烃的摩尔比＞2:1，优选为4～5.4:1；卤素与1-炔烃的摩尔比为1～2:1；第二无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，优选为氢氧化钾。

进一步地，上述步骤S2中，将第二无机碱溶液的温度降至-5～0℃后，加入卤素，然后向其中加入1-炔烃，在20～30℃的温度下反应2～15h后，脱除溶剂，得到1-卤代-1-炔烃。

进一步地，上述步骤S2中，第二无机碱溶液中的溶剂为水，得到1-卤代-1-炔烃步骤为：在加入1-炔烃后，反应2～15h，分液得到有机相，将有机相减压精馏，得到1-卤代-1-炔烃；或者在加入1-炔烃后，反应2～15h，分液得到有机相和水相，以烷烃溶剂对水相进行萃取，以无水硫酸钠将有机相进行干燥；以及合并萃取步骤获得的萃取液和干燥步骤获得的有机相，将萃取液和有机相的混合物减压精馏，得到1-卤代-1-炔烃，优选减压精馏的步骤中，收集压力为20～50mmHg、温度为10～35℃时的馏分。

进一步地，上述步骤S2中，在加入卤素之后，加入1-炔烃之前，向其中加入C10～C13的烷烃溶剂，优选烷烃溶剂为正癸烷或十二烷。

进一步地，上述1,2-二卤烷烃为C2～C5的1,2-二氯烷烃或C2～C5的1,2-二溴烷烃；卤素为溴素或氯气；1-卤代-1-炔烃为C2～C5的1-溴代-1-炔烃或C2～C5的1-氯代-1-炔烃。

应用本发明的1-卤代-1-炔烃的制备方法，将1,2-二卤烷烃在碱性环境中进行消除反应，能够得到相应的1-炔烃。将卤素通入碱性溶液，再将1-炔烃通入后反应，能够得到相应的1-卤代-1-炔烃。该方法中采用无机碱作为碱来源，相比于有机碱而言，其成本较低，安全性较高。同时，将消除反应形成的1-炔烃及时移出收集，有利于减少1-炔烃在无机碱碱性环境中发生的三键移位重排反应。从而有利于提高目标产物1-卤代-1-炔烃的产率。将消除反应的体系温度设定为高于或等于100℃，有利于减少副产物如1-卤代-1-烯烃或2-卤代-1-烯烃等的产生，进而有利于提高消除反应目标产物1-炔烃的生成量，进一步提高1-卤代-1-炔烃的生成量。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术部分所介绍的，1-卤代-1-炔烃的制备方法存在成本高的问题。为了解决这一问题，本发明发明人提供了一种1-卤代-1-炔烃的制备方法，其包括以下步骤：S1、将1,2-二卤烷烃加至温度高于或等于100℃的第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液中，反应生成1-炔烃，并收集1-炔烃；S2、将卤素加至第二无机碱溶液，并向其中加入1-炔烃，反应后脱除溶剂，得到1-卤代-1-炔烃。

本发明上述的方法中，将1,2-二卤烷烃在碱性环境中进行消除反应，能够得到相应的1-炔烃。将卤素通入碱性溶液，再将1-炔烃通入后反应，能够得到相应的1-卤代-1-炔烃。该方法中采用无机碱作为碱来源，相比于有机碱而言，其成本较低，安全性较高。同时，将消除反应形成的1-炔烃及时移出收集，有利于减少1-炔烃在无机碱碱性环境中发生的三键移位重排反应。从而有利于提高目标产物1-卤代-1-炔烃的产率。将消除反应的体系温度设定为高于或等于100℃，有利于减少副产物如1-卤代-1-烯烃或2-卤代-1-烯烃等的产生，进而有利于提高消除反应目标产物1-炔烃的生成量，进一步提高1-卤代-1-炔烃的生成量。

上述的方法中，第一无机碱的加入量可以根据消除反应的理论值进行调整。在一种优选的实施方式中，上述步骤S1中，第一无机碱与1,2-二卤烷烃的摩尔比＞2:1，优选为2～4:1。在1,2-二卤烷烃的消除反应过程中，每摩尔1,2-二卤烷烃中含有两摩尔卤原子。该卤原子消除后的产物卤化氢能够与第一无机碱反应形成相应的卤化盐。在此基础上，将第一无机碱与1,2-二卤烷烃的摩尔比设定为大于2:1，有利于促使1,2-二卤烷烃发生消除反应，从而有利于提高1-炔烃的生成量。优选地，将第一无机碱与1,2-二卤烷烃的摩尔比设定为2～4:1，在这种摩尔比例关系下，所使用的无机碱能够一部分与1,2-二卤烷烃中脱除的卤原子反应形成卤化盐，另一部分能够为消除反应提供碱性环境，促使消除反应的进行。

根据本发明上述的教导，本领域技术人员有能力选择上述步骤S1中具体的消除反应工艺，以使1,2-二卤烷烃反应形成相应的1-炔烃。在一种优选的实施方式中，上述步骤S1中，以滴加的方式加入1,2-二卤烷烃，滴加完搅拌反应1～2h，形成1-炔烃。上述1,2-二卤烷烃的滴加速度可以根据反应原料的量进行调整，只要使消除反应稳定进行即可。同时，能够控制反应速度，以将1-炔烃及时移出收集。进而有利于防止1-炔烃发生重排反应，提高目标产物的产量和纯度。更优选地，将第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液的温度设定为110～130℃有利于防止温度过高引起的反应体系不稳定、易喷料的问题，并有利于进一步减少副产物的生成。此外，在消除反应的容器顶端设置冷凝装置，有利于使未反应完全的中间产物如1-卤代-1-烯烃重新回到反应体系，进一步完成消除反应。从而进一步提高1-烯烃的生成量。在实际操作过程中，可以根据二卤烷烃的加入量选择加入方式，除了以滴加的方式加入外，也可以进行分批加入。其中滴加的方式可以是反映更加平稳，分批加入适用于二卤烷烃加入量较多的情况，以缩短加入时间。

上述的方法中，可以采用常规的方法将1-丁炔进行收集。在一种优选的实施方式中，上述步骤S1中收集1-炔烃的步骤包括：将1-炔烃收集至温度≤-60℃的容器中，或将1-炔烃收集至温度为-10～-5℃的C10～C13的烷烃溶剂。在温度≤-60℃的容器中，1-炔烃以液态存在，有利于其大量储存。利用相似相溶性将1-炔烃溶于C10～C13的烷烃中，能够减少低温收集中的降温成本。同时，C10～C13的烷烃均为高沸点(沸点高于170℃)高稳定性的溶剂，将1-炔烃贮存于其中形成的混合溶液，能够在后期的卤代反应中直接应用。更优选地，正癸烷或十二烷具有较高的沸点和较低的粘度，将1-炔烃与其形成的混合溶液进行后期卤代反应时，有利于降低反应体系的粘度，进而提高反应的产率和安全性。

上述的方法中，采用的无机碱可以是任意的无机碱，其用量可以根据反应物的用量进行调整。在一种优选的实施方式中，上述步骤S1中，第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液的浓度为0.08～0.2g/ml。将第一无机碱的用量设定为上述比例，有利于使消除反应的体系更加均一。优选第一无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，更优选为氢氧化钾。氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂均为无机强碱，有利于提高1,2-二卤烷烃的消除反应转化率。其中，氢氧化钾在有机溶剂中的溶解度较高，使用其有利于增加反应体系的均相程度，使消除反应更加充分。上述的方法中，采用的有机极性溶剂只要其沸点高于100℃即可，在该温度条件下，有利于消除反应的进行，从而制备得到相应的1-炔烃。优选该有机极性溶剂为沸点高于160℃的醇类溶剂，如正庚醇、丙二醇及乙二醇等。无机碱在醇类溶剂具有较好的溶解性，以醇类溶剂作为有机极性溶剂，能够为消除反应提供更为均相的反应体系，从而有利于促使消除反应的充分进行。在这些醇类溶剂中，更优选为乙二醇。乙二醇的沸点为197.3℃，且上述无机碱在乙二醇中的溶解性更高，从而有利于提高反应体系的稳定性及反应程度。

上述方法中，第二无机碱和卤素的用量可以根据反应原料1-炔烃的用量进行调整。在一种优选的实施方式中，上述步骤S2中，第二无机碱与1-炔烃的摩尔比大于2:1，优选为4～5.4:1。将卤素加入第二无机碱溶液后，能够使二者发生反应形成相应的盐，如2mol第二无机碱与溴素反应会形成1mol溴化盐和1mol次溴酸盐，2mol第二无机碱与氯气反应会形成1mol氯化盐和1mol次氯酸盐。在碱性的条件下，进一步向体系中加入1-炔烃后，上述次卤酸盐进一步与1-炔烃发生反应形成1-卤代-1-炔烃的目的产物。由此可知，次卤酸盐与1-炔烃的理论反应摩尔比为1:1，相应第二无机碱与1-炔烃的理论反应摩尔比为2:1。为使反应更充分地进行，将第二无机碱与1-炔烃的摩尔比设定为2:1，更优选设定为4～5.4:1。此外，卤素与1-炔烃的摩尔比为1～2:1，若卤素用量过少，会降低次卤酸盐的生成率，进而会降低1-炔烃的卤代率，使反应不完全，使1-卤代-1-炔烃的生成量减少；若卤素用量过多，有可能使1-炔烃与过量的卤素直接反应生成多取代的副产物。将卤素与1-炔烃的摩尔比设定为1～2:1，有利于促使1-炔烃的卤代反应，同时降低副产物的产生。进一步地，上述第二无机碱以可以采用任意无机碱，其中优选的第二无机碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，更优选采用氢氧化钾。

根据本发明上述的教导，本领域技术人员有能力选择上述步骤S2中具体的卤代反应工艺，以使1-炔烃反应形成相应的1-卤代-1-炔烃。在一种优选的实施方式中，上述步骤S2中，将第二无机碱溶液的温度降至-5～0℃后，加入卤素，然后向其中加入1-炔烃，在20～30℃的温度下反应2～15h后，脱除溶剂，得到1-卤代-1-炔烃。卤素与第二无机碱发生的化学反应为放热反应，在加入卤素之前，将体系温度降至-5～0℃，有利于防止该放热反应引起体系喷料的问题。

只要按照上述的方法，便能够使1-炔烃在碱性条件下进行卤代反应，形成含有1-卤代-1-炔烃的混合溶液。在一种优选的实施方式中，上述步骤S2中，第二无机碱溶液中的溶剂为水，得到1-卤代-1-炔烃步骤为：在加入1-炔烃后，反应2～15h，分液得到有机相，将有机相减压精馏，得到1-卤代-1-炔烃；或者在加入1-炔烃后，反应2～15h，分液得到有机相和水相，以烷烃溶剂对水相进行萃取，以无水硫酸钠将有机相进行干燥；以及合并萃取步骤获得的萃取液和干燥步骤获得的有机相，将萃取液和有机相的混合物减压精馏，得到1-卤代-1-炔烃。第二无机碱在水中具有很好的溶解性，能够为1-炔烃提供较好的碱性环境，从而有利于卤代反应的进行。此外，经过萃取步骤和精馏步骤得到的1-卤代-1-炔烃，其纯度更高，产率更高。优选地，减压精馏的步骤中，收集压力为20～50mmHg、温度为10～35℃时的馏分。

只要按照上述的方法，便能够得到纯度较高的、产率较高的1-卤代-1-炔烃。在一种优选的实施方式中，上述步骤S2中，在加入卤素之后，加入1-炔烃之前，向其中加入C10～C13的烷烃溶剂。优选烷烃溶剂为正癸烷或十二烷。以水为卤代反应的溶剂时，生成的产物1-卤代-1-炔烃不溶于水，体系会发生两相分离。向体系中加入烷烃溶剂，有利于使分离出的1-卤代-1-炔烃溶解于其中，从而减小体系的粘度，使反应更稳定进行。同时，C10～C13的烷烃溶剂为高沸点溶剂。在后期的精馏过程中，这些高沸点可以溶剂留在釜底，且不会造成燃烧爆炸危险。

上述的方法中，适用于任意1-卤代-1-炔烃的制备。优选地，上述1,2-二卤烷烃包括但不限于C2～C5的1,2-二氯烷烃或C2～C5的1,2-二溴烷烃；卤素包括但不限于溴素或氯气；1-卤代-1-炔烃包括但不限于C2～C5的1-溴代-1-炔烃或C2～C5的1-氯代-1-炔烃。优选地，上述1,2-二卤烷烃为1,2-二溴丁烷，上述卤素为溴素，上述1-卤代-1-炔烃为1-溴代-1-丁炔。采用1,2-二溴丁烷进行消除反应，能够得到1-丁炔。将1-丁炔及时转移并收集，有利于避免在无机碱的环境中发生三键移位的重排反应，进而能够提高目标产物的产率和纯度。将1-丁炔在第二无机碱溶液中进行溴代反应，能够得到产率较高的1-溴代-1-丁炔。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。

一、反应中间体1-炔烃的制备：

实施例1

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将7.15g、50mmol的氢氧化钡溶于70mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至120℃后，以0.4g/min向其中滴加4.32g、20mmol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到369mg1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为34％。

实施例2

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将5.6g、100mmol的氢氧化钾溶于60mL正丁醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至100℃后，以0.4g/min向其中滴加8.64g、40mmol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到812mg1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为37.6％。

二、目标产物1-卤代-1-炔烃的制备：

(1)小型试验：

实施例3

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将56g、1mol的氢氧化钾溶于400mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至140℃后，以0.4g/min向其中滴加108g、0.5mol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到8.1g1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为30％；

向三口反应瓶中加入70mL水和16.8g、0.3mol的氢氧化钾，搅拌至全部溶解，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至-5℃后，以1g/min的速度向其中加入24g、0.15mol溴素，滴毕后，保温搅拌30min。向其中加入40mL十二烷后，利用N₂将接受瓶中保存的1-丁炔压入反应体系，且1-丁炔的加入量为8.1g,、0.15mol。加毕后，自然升温至20℃并搅拌反应15小时，停止反应；

将反应液分液后得到有机相，用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为40mmHg、温度为23～24℃时的馏分，得到6g1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为50％，纯度为94％。

实施例4

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将84g、1.5mol的氢氧化钾溶于400mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至120℃后，以0.4g/min向其中滴加108g、0.5mol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到17.55g1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为65％；

向三口反应瓶中加入70mL水和72.8g、1.3mol的氢氧化钾，搅拌至全部溶解，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至-5℃后，以1g/min的速度向其中加入104g、0.65mol溴素，滴毕后，保温搅拌30min。向其中加入40mL十二烷后，利用N₂将接受瓶中保存的1-丁炔压入反应体系，且1-丁炔的加入量为17.55g、0.325mol。加毕后，自然升温至20℃并搅拌反应15小时，停止反应；

将反应液分液后得到有机相，用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为40mmHg、温度为23～24℃时的馏分，得到32g1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为74％，纯度为98％。

实施例5

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将70g、1.25mol的氢氧化钾溶于400mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至120℃后，以1.5g/min向其中开始滴加108g、0.5mol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到13.8g1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为50.6％；

向三口反应瓶中加入70mL水和30g、0.54mol的氢氧化钾，搅拌至全部溶解，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至-5℃后，以1g/min的速度向其中加入32g、0.2mol溴素，滴毕后，保温搅拌30min。向其中加入40mL十二烷后，利用N₂将接受瓶中保存的1-丁炔压入反应体系，且1-丁炔的加入量为5.4g、0.1mol。加毕后，自然升温至20℃并搅拌反应15小时，停止反应；

将反应液分液后得到有机相，用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为40mmHg、温度为23～24℃时的馏分，得到5.3g1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为40％，纯度为98％。

实施例6

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将112g、2.0mol的氢氧化钾溶于560mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至130℃后，以1.3g/min向其中滴加108g、0.5mol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应30min，在接受瓶中收集到18.7g1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为69.2％；

向三口反应瓶中加入210mL水和90g、1.62mol的氢氧化钾，搅拌至全部溶解，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至-5℃后，以2g/min的速度向其中加入96g、0.6mol溴素，滴毕后，保温搅拌30min。向其中加入120mL十二烷后，利用N₂将接受瓶中保存的1-丁炔压入反应体系，且1-丁炔的加入量为16.2g、0.3mol。加毕后，自然升温至20℃并搅拌反应15小时，停止反应；

将反应液分液后得到有机相，用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为40mmHg、温度为23～24℃时的馏分，得到29.9g1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为75％，纯度为98％。

实施例7

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将83g、1.48mol的氢氧化钾溶于420mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至110℃后，以1.2g/min向其中开始滴加80g、0.37mol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应75min，在接受瓶中收集到14.58g1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为72.9％；

向三口反应瓶中加入187mL水和80.8g、1.44mol的氢氧化钾，搅拌至全部溶解，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至0℃后，以0.5g/min的速度向其中加入86.4g、0.54mol溴素，滴毕后，保温搅拌30min。向其中加入100mL十二烷后，利用N₂将接受瓶中保存的1-丁炔压入反应体系，且1-丁炔的加入量为14.58g、0.27mol。加毕后，自然升温至30℃并搅拌反应15小时，停止反应；

将反应液分液后得到有机相，用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为40mmHg、温度为23～24℃时的馏分，得到21.5g1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为60％，纯度为98％。

实施例8

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将83g、1.48mol的氢氧化钾溶于420mL乙二醇，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至140℃后，以1.3g/min向其中滴加80g、0.37mol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应75min，在接受瓶中收集到8.59g1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为43％；

向三口反应瓶中加入110mL水和48.4g、0.86mol的氢氧化钾，搅拌至全部溶解，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至0℃后，以1g/min的速度向其中加入51.2g、0.32mol溴素，滴毕后，保温搅拌30min。向其中加入60mL十二烷后，利用N₂将接受瓶中保存的1-丁炔压入反应体系，且1-丁炔的加入量为8.59g、0.16mol。加毕后，自然升温至30℃并搅拌反应15小时，停止反应；

将反应液分液后得到有机相，用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为40mmHg、温度为23～24℃时的馏分，得到13.8g1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为65％，纯度为98％。

(2)放大试验：

实施例9

准备干燥的反应釜，反应釜的集液球上方用管道通过缓冲瓶，将导管插入到接收釜底部。其中向接收釜中加入44.85Kg十二烷，开启搅拌，并降温至-10℃；

向反应釜中加入168.5Kg乙二醇，向其中加入18.8Kg、335.0mol氢氧化钾，搅拌全溶，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液；

将上述混合溶液升温至120℃后，开启冷凝器循环水。分三批向其中加入28.8Kg、133.4mol1,2-二溴丁烷，滴毕后保温反应2h。称量接收釜中含有1-丁炔产品的十二烷，得出1-丁炔产品的重量为3.75Kg，经计算，其产率为51.3％。称量完迅速返回接收釜，待用；

准备干燥的反应釜，向其中加入47.5Kg水，向其中加入21.1Kg、376.0mol氢氧化钾，搅拌全溶，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至-5℃后，以50g/min的滴速向其中加入22.5Kg、140.6mol溴素。滴毕后保温反应30min。然后将接收釜中保存有3.75Kg、69.3mol1-丁炔的十二烷溶液分批加入至反应釜中，以每小时升温3℃的速度升温至20℃后，保温并搅拌反应2h，停止反应；

将反应液分液后得到有机相和水相。用4.7Kg十二烷萃取水相后，合并有机相。用无水硫酸钠干燥4小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为20mmHg、温度为10～11℃时的馏分，得到6.64Kg1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为71.9％，纯度为98.5％。

实施例10

准备干燥的反应釜，反应釜的集液球上方用管道通过缓冲瓶，将导管插入到接收釜底部。其中向接收釜中加入186Kg十二烷，开启搅拌，并降温至-10℃；

向反应釜中加入570Kg乙二醇，向其中加入107Kg、1907mol氢氧化钾，搅拌全溶，形成第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液；

将上述混合溶液升温至130℃后，开启冷凝器循环水。分三批向其中加入102.7Kg、475.5mol1,2-二溴丁烷，滴毕后保温反应2h。重复该1,2-二溴丁烷的投料及反应共6次后，称量接收釜中含有1-丁炔产品的十二烷，得出1-丁炔产品的重量为90.2Kg，经计算，其产率为58.6％。称量完迅速返回接收釜，待用；

准备干燥的反应釜，向其中加入1358Kg水，向其中加入600Kg、10693mol氢氧化钾，搅拌全溶，形成第二无机碱溶液。将第二无机碱溶液降温至-5℃后，以50g/min的滴速向其中加入570Kg、3562mol溴素。滴毕后保温反应30min。然后将接收釜中保存有90.2Kg、1668mol1-丁炔的十二烷溶液分批加入至反应釜中，以每小时升温3℃的速度升温至20℃后，保温并搅拌反应2h，停止反应；

将反应液分液后得到有机相和水相。用80Kg十二烷萃取水相后，合并有机相。用无水硫酸钠干燥4小时后，过滤去除干燥剂。将滤液减压精馏，收集压力为50mmHg、温度为25～35℃时的馏分，得到125.8Kg1-溴代-1-丁炔产品。经测试，其产率为56.7％，纯度为93.9％。

对比例1

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将15.21g、100mmol的1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯溶于150mL甲苯，形成有机碱/有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至110℃后，以0.4g/min向其中开始滴加8.64g、40mmol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到710mg1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为32.9％。

对比例2

在设有冷凝装置和导气管的三口反应瓶中，将4.49g、40mmol的叔丁醇钾溶于50mL二甲基亚砜，形成有机碱/有机溶剂混合溶液，其中导气管与干冰/丙酮冷却的温度为-60℃的接收瓶相连；

将上述混合溶液升温至80℃后，以0.4g/min向其中开始滴加4.32g、20mmol的1,2-二溴丁烷。滴完后继续搅拌反应2h，在接受瓶中收集到119mg1-丁炔无色液体，经计算，其1-丁炔的产率为11％。

从以上的数据和描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、相比于对比例中利用有机碱向1,2-二卤烷烃提供消除反应环境，采用本发明中以无机碱向1,2-二卤烷烃提供消除反应环境，其1-炔烃的生成量较高。此外，使用无机碱的成本较低、安全性较高；

2、将经消除反应形成的1-炔烃及时移出收集，有利于减少1-炔烃在无机碱碱性环境中发生的三键移位重排反应。从而有利于提高目标产物1-卤代-1-炔烃的产率；

3、将消除反应的体系温度设定为高于或等于100℃，尤其是110～130℃，有利于减少副产物如1-卤代-1-烯烃或2-卤代-1-烯烃等的产生，进而有利于提高消除反应目标产物1-炔烃的生成量，进一步提高1-卤代-1-炔烃的生成量。

本发明中1-卤代-1-炔烃的制备方法，其原理主要为利用1,2-二卤烷烃在第一无机碱/极性有机溶剂中进行消除反应，形成相应的1-炔烃；将这些1-炔烃及时移出收集后，在第二无机碱溶液中进行端基溴代的反应。从上述实施例中可以看出，利用本发明上述的制备方法，能够得到产率较高、纯度较高的1-溴代-1-丁炔。在相同原理的前提下，这种方法也适用于其他1-卤代-1-炔烃的制备。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种1-卤代-1-炔烃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将1,2-二卤烷烃加至温度≥100℃的第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液中，反应生成1-炔烃，并收集所述1-炔烃；

S2、将卤素加至第二无机碱溶液，并向其中加入所述1-炔烃，反应后脱除溶剂，得到所述1-卤代-1-炔烃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一无机碱与所述1,2-二卤烷烃的摩尔比大于2:1，优选为2～4:1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，以滴加的方式加入所述1,2-二卤烷烃，滴加完搅拌反应1～2h，形成所述1-炔烃；优选所述第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液的温度为110～130℃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中收集所述1-炔烃的步骤包括：将所述1-炔烃收集至温度≤-60℃的容器中，或将所述1-炔烃收集至温度为-10～-5℃的C10～C13的烷烃溶剂中，优选所述烷烃溶剂为正癸烷或十二烷。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一无机碱/极性有机溶剂混合溶液的浓度为0.08～0.2g/ml，优选所述第一无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，更优选为氢氧化钾；优选所述极性有机溶剂为沸点高于160℃的醇类溶剂，更优选为乙二醇。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第二无机碱与所述1-炔烃的摩尔比＞2:1，优选为4～5.4:1；所述卤素与所述1-炔烃的摩尔比为1～2:1；所述第二无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，优选为氢氧化钾。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，将所述第二无机碱溶液的温度降至-5～0℃后，加入所述卤素，然后向其中加入所述1-炔烃，在20～30℃的温度下反应2～15h后，脱除溶剂，得到所述1-卤代-1-炔烃。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第二无机碱溶液中的溶剂为水，得到所述1-卤代-1-炔烃的步骤为，

在加入所述1-炔烃后，反应2～15h，分液得到有机相，将所述有机相减压精馏，得到所述1-卤代-1-炔烃；或者

在加入所述1-炔烃后，反应2～15h，分液得到有机相和水相，

以所述烷烃溶剂对所述水相进行萃取，以无水硫酸钠将所述有机相进行干燥；以及

合并所述萃取步骤获得的萃取液和所述干燥步骤获得的有机相，将所述萃取液和有机相的混合物减压精馏，得到所述1-卤代-1-炔烃，

优选所述减压精馏的步骤中，收集压力为20～50mmHg、温度为10～35℃时的馏分。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在加入所述卤素之后，加入所述1-炔烃之前，向其中加入C10～C13的烷烃溶剂，优选所述烷烃溶剂为正癸烷或十二烷。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述1,2-二卤烷烃为C2～C5的1,2-二氯烷烃或C2～C5的1,2-二溴烷烃；所述卤素为溴素或氯气；所述1-卤代-1-炔烃为C2～C5的1-溴代-1-炔烃或C2～C5的1-氯代-1-炔烃。