CN105348049B - 合成2‑丙氧基氯乙烷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域,具体涉及合成2‑丙氧基氯乙烷的方法。本发明在相转移催化剂协同作用下,以乙二醇单正丙醚和氯化亚砜为主要原料,通过滴加氯化亚砜控制反应温度,后经升温、保温得到粗品,降温后直接加入固体碱分解过量氯化亚砜并中和,最后经过滤得到2‑丙氧基氯乙烷。与现有工艺相比,本发明所述催化剂效率更高,工艺简便,安全可靠,产品收率高,质量稳定,产品含量达99.2%以上,收率大于98.6%,生产成本更低,尤其适合工业化生产。

Description

合成2-丙氧基氯乙烷的方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种合成2-丙氧基氯乙烷的方法。
背景技术
2-丙氧基氯乙烷是制备除草剂丙草胺的重要原料之一,该除草剂作为低毒、广谱、高效的专业选择性除草剂,在水稻种植领域应用广泛,市场广阔,国内外需求量大。
目前,制备2-丙氧基氯乙烷主要以乙二醇单正丙醚为起始原料,采用不同氯化剂将其羟基氯代。杨建萍等(2-正丙氧基氯乙烷的合成方法,浙江化工,1999,第30卷,第4期)以乙二醇单丙醚和氯化亚砜为氯化剂,采用复合催化剂,最终产品含量可达98.1%,收率97%。童国通在专利CN200810061878.0中公开一种除草剂丙草胺中间体2-丙氧基氯乙烷的制备方法,该方法以双(三氯甲基)碳酸酯为氯化剂,代替氯化亚砜、三氯氧磷、氯化氢等氯化剂,在有机溶剂条件下,以有机胺为催化剂,合成2-丙氧基氯乙烷,由于加入有机溶剂,产品须进行蒸馏提纯,从而导致产品收率较低,能耗高,产品质量不稳定,工艺步骤较多,同时双(三氯甲基)碳酸酯(简称三光气)价格较高,不利于工业化推广。
传统2-丙氧基氯乙烷的合成方法,存在产品收率低、质量不稳定、环境污染严重、工艺繁琐且安全隐患突出等问题,因此开发高效、安全、环保的2-丙氧基氯乙烷生产工艺得到人们的广泛关注。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应条件温和、工艺操作简单、制备过程安全可靠、产品纯度和收率提升显著的合成2-丙氧基氯乙烷的方法。
本发明所述的合成2-丙氧基氯乙烷的方法,包括以下步骤:
(1)将乙二醇单正丙醚和催化剂混合后升温,滴加过量氯化亚砜进行反应,反应过程放出二氧化硫和氯化氢气体;控制氯化亚砜滴加速度使反应液温度保持在一定范围内;所述催化剂为季铵盐类相转移催化剂或季膦盐类相转移催化剂;
本发明的反应原理如下:
本反应属于放热反应,反应速率随温度升高不断加快,且对温度非常敏感,在氯化亚砜滴加过程中反应液温度不断升高,由于该反应放出大量二氧化硫和氯化氢气体,因此通过尾气放出快慢程度就可判断反应情况,在反应过程中必须严格控制氯化亚砜滴加速度,将反应温度控制在一定范围内,以免反应失控。
(2)氯化亚砜滴加完毕,开启加热,根据反应气体放出速率逐步升温,直至无气体放出,随后保温一段时间得到粗品;
(3)粗品降温后,加入固体碱搅拌,分解过量氯化亚砜,过滤得到2-丙氧基氯乙烷。
其中,
所述季铵盐类相转移催化剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三丁基氯化铵、苄基三丁基溴化铵、三辛基甲基氯化铵、三辛基甲基溴化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四丁基氯化铵或四丁基溴化铵中的一种。
所述季膦盐类相转移催化剂为甲氧基甲基三苯基氯化膦、甲氧甲酰基甲基三苯基溴化膦、甲氧甲酰基亚甲基三苯基膦、三苯基氧化膦、三苯基甲基溴化膦、三苯基甲基氯化膦、三苯基十二烷基氯化膦、三苯基十二烷基溴化膦、四苯基氯化膦、四苯基溴化膦、四丁基氯化膦、四丁基溴化膦、十六烷基三丁基溴化膦中的一种。
所述催化剂加入量为乙二醇单正丙醚质量的0.1~0.5%。
所述乙二醇单正丙醚与氯化亚砜的摩尔比为1:1.1~1.2。
滴加氯化亚砜之前,升温至35~45℃。
滴加氯化亚砜过程中反应温度保持在50~70℃。
所述氯化亚砜滴加完毕,升温至90~100℃。
所述保温时间为2~4小时。
所述粗品降温至30~50℃。
所述固体碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明的有益效果如下:
本发明在相转移催化剂协同作用下,以乙二醇单正丙醚和氯化亚砜为主要原料,通过滴加氯化亚砜控制反应温度,后经升温、保温得到粗品,降温后直接加入固体碱分解过量氯化亚砜并中和,最后经过滤得到2-丙氧基氯乙烷。与现有工艺相比,本发明所述催化剂效率更高,工艺简便,安全可靠,产品收率高,质量稳定,产品含量达99.2%以上,收率大于98.6%,生产成本更低,尤其适合工业化生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
分别取100g乙二醇单正丙醚、0.1g十二烷基三甲基氯化铵加入带回流冷凝管的反应容器中,将125.66g氯化亚砜加入恒压滴液漏斗,升温至35℃,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加氯化亚砜,反应过程放出二氧化硫和氯化氢气体,控制氯化亚砜滴加速度使反应液温度保持在55±5℃。
氯化亚砜滴加完毕,根据反应气体放出速率逐步升温至90℃,直至无气体放出,继续保温2h得到粗品;粗品降温至50℃,直接加入固体氢氧化钠搅拌,将氯化亚砜彻底分解,得到2-丙氧基氯乙烷116.19g,经检测,产品色谱含量为99.58%,收率达98.71%。
实施例2
分别取100g乙二醇单正丙醚、0.3g苄基三乙基氯化铵加入带回流冷凝管的反应容器中,将131.4g氯化亚砜加入恒压滴液漏斗,升温至40℃,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加氯化亚砜,反应过程放出二氧化硫和氯化氢气体,控制氯化亚砜滴加速度使反应液温度保持在60±5℃。
氯化亚砜滴加完毕,根据反应气体放出速率逐步升温至95℃,直至无气体放出,继续保温3h得到粗品;粗品降温至40℃,直接加入固体氢氧化钠搅拌,将氯化亚砜彻底分解,得到2-丙氧基氯乙烷116.2g,经检测,产品色谱含量为99.45%,收率达98.72%。
实施例3
分别取100g乙二醇单正丙醚、0.5g甲氧基甲基三苯基氯化膦加入带回流冷凝管的反应容器中,将137.1g氯化亚砜加入恒压滴液漏斗,升温至45℃,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加氯化亚砜,反应过程放出二氧化硫和氯化氢气体,控制氯化亚砜滴加速度使反应液温度保持在60±5℃。
氯化亚砜滴加完毕,根据反应气体放出速率逐步升温至100℃,直至无气体放出,继续保温4h得到粗品;粗品降温至30℃,直接加入固体氢氧化钠搅拌,将氯化亚砜彻底分解,得到2-丙氧基氯乙烷116.08g,经检测,产品色谱含量为99.29%,收率达98.62%。
实施例4
分别取100g乙二醇单正丙醚、0.2g三苯基氧化膦加入带回流冷凝管的反应容器中,将131.4g氯化亚砜加入恒压滴液漏斗,升温至40℃,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加氯化亚砜,反应过程放出二氧化硫和氯化氢气体,控制氯化亚砜滴加速度使反应液温度保持在70℃。
氯化亚砜滴加完毕,根据反应气体放出速率逐步升温至100℃,直至无气体放出,继续保温4h得到粗品;粗品降温至50℃,直接加入固体氢氧化钠搅拌,将氯化亚砜彻底分解,得到2-丙氧基氯乙烷116.17g,经检测,产品色谱含量为99.43%,收率达98.70%。

Claims (5)

1.一种合成2-丙氧基氯乙烷的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将乙二醇单正丙醚和催化剂混合后升温,滴加过量氯化亚砜进行反应,反应过程放出二氧化硫和氯化氢气体;所述催化剂为季铵盐类相转移催化剂或季膦盐类相转移催化剂;所述催化剂加入量为乙二醇单正丙醚质量的0.1~0.5%;所述乙二醇单正丙醚与氯化亚砜的摩尔比为1:1.1~1.2;
(2)氯化亚砜滴加完毕,升温,直至无气体放出,随后保温,得到粗品;
(3)粗品降温后,加入固体碱搅拌,分解过量氯化亚砜,过滤得到2-丙氧基氯乙烷;
滴加氯化亚砜之前,升温至35~45℃;
滴加氯化亚砜过程中反应温度保持在50~70℃;
氯化亚砜滴加完毕,升温至90~100℃。
2.根据权利要求1所述的合成2-丙氧基氯乙烷的方法,其特征在于:所述季铵盐类相转移催化剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三丁基氯化铵、苄基三丁基溴化铵、三辛基甲基氯化铵、三辛基甲基溴化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四丁基氯化铵或四丁基溴化铵中的一种。
3.根据权利要求1所述的合成2-丙氧基氯乙烷的方法,其特征在于:所述季膦盐类相转移催化剂为甲氧基甲基三苯基氯化膦、甲氧甲酰基甲基三苯基溴化膦、三苯基甲基溴化膦、三苯基甲基氯化膦、三苯基十二烷基氯化膦、三苯基十二烷基溴化膦、四苯基氯化膦、四苯基溴化膦、四丁基氯化膦、四丁基溴化膦、十六烷基三丁基溴化膦中的一种。
4.根据权利要求1所述的合成2-丙氧基氯乙烷的方法,其特征在于:所述保温时间为2~4小时。
5.根据权利要求1所述的合成2-丙氧基氯乙烷的方法,其特征在于:所述粗品降温至30~50℃;所述固体碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
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