CN105461520A - 氯乙基正丙醚的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种氯乙基正丙醚的合成方法。本发明采用高效催化剂,以2-正丙氧基乙醇和氯化亚砜为主要原料,通过滴加氯化亚砜,严格控制反应速率,后经升温、保温得到粗品,再经精馏提纯得到氯乙基正丙醚,产品外观清澈透明,纯度达99.4%以上,收率大于98.6%,水含量小于0.18%。与传统工艺相比,本发明无废水产生,精馏产生的前馏和釜底料及催化剂能够进行循环利用,纯度和收率高,水含量低,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种氯乙基正丙醚的合成方法。
背景技术
氯乙基正丙醚是制备除草剂丙草胺的重要原料之一,该除草剂是一种高效、低毒、早期广谱稻田专业选择性芽期除草剂,在水稻种植领域应用广泛。
目前,制备该氯乙基正丙醚主要以2-正丙氧基乙醇为主要原料,采用不同氯化剂与其进行氯取代反应。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2-正丙氧基乙醇和氯化亚砜为反应原料,采用复合催化剂,反应结束后用10%的碱液对其进行中和,从而产生大量有机废水,产品含量为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氯醚的制备方法,该方法以双(三氯甲基)碳酸酯为氯化剂,代替传统氯化亚砜、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,合成氯乙基正丙醚,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,且工艺步骤多,同时双(三氯甲基)碳酸酯(简称三光气)价格较高,不利于产业化推广。
随着农药行业的快速发展,一方面,氯乙基正丙醚的需求量不断增大;另一方面对氯乙基正丙醚的质量和工艺环保也提出了更高的要求。传统氯乙基正丙醚的制备工艺,存在产品质量不稳定、收率低、废水量大、工艺繁琐等问题,已经不能满足市场对产品的要求。因此开发一种高效、安全、环保的氯乙基正丙醚合成工艺具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、操作安全、无废水产生,产品纯度和收率提升显著的氯乙基正丙醚的合成方法。
本发明所述的氯乙基正丙醚的合成方法,包括以下步骤:
(1)将2-正丙氧基乙醇和催化剂混合后,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;所述催化剂是吡啶、N,N-二甲基甲酰胺的组合物或吡啶、二甲胺盐酸盐的组合物;
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,升温,直至无气体放出,随后保温,得到粗品;
(3)粗品直接进行精馏提纯,得到氯乙基正丙醚,精馏产生的前馏和釜底料进行循环利用。
其中,
所述催化剂中吡啶与N,N-二甲基甲酰胺/二甲胺盐酸盐的摩尔比为1:1.5~2.5。
所述吡啶加入量为2-正丙氧基乙醇质量的0.1~0.5%。
所述2-正丙氧基乙醇与氯化亚砜的摩尔比为1:1.05~1.1。
滴加氯化亚砜过程中反应温度保持在20~50℃。
所述氯化亚砜含量大于98%,其中硫酰氯含量不大于0.5%。
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。
精馏产生的前馏套用于氯化亚砜中循环利用,前馏质量为氯化亚砜质量的5~10%。
精馏产生的釜底料套用于2-正丙氧基乙醇中循环利用,套用时,釜底料占2-正丙氧基乙醇质量的10~20%,催化剂加入量为2-正丙氧基乙醇质量的0.01~0.05%。
本发明的有益效果如下:
本发明采用高效催化剂,以2-正丙氧基乙醇和氯化亚砜为主要原料,通过滴加氯化亚砜,严格控制反应速率,后经升温、保温得到粗品,再经精馏提纯得到氯乙基正丙醚,产品外观清澈透明,纯度达99.4%以上,收率大于98.6%,水含量小于0.18%。与传统工艺相比,本发明无废水产生,精馏产生的前馏和釜底料及催化剂能够进行循环利用,纯度和收率高,水含量低,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
取100g2-正丙氧基乙醇、0.1g吡啶和0.14gN,N-二甲基甲酰胺加入带回流冷凝器的反应容器中,将120g氯化亚砜(含量99.0%,硫酰氯含量0.1%)加入恒压滴液漏斗,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30±5℃。
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至90℃,直至无气体放出,继续保温2h得到粗品;粗品直接进行精馏提纯,得到氯乙基正丙醚106.1g,经检测,产品色谱含量为99.52%,水含量为0.15%,收率达90.1%。
实施例2
实施例1精馏剩余釜底料20g和100g2-正丙氧基乙醇、0.3g吡啶和0.55gN,N-二甲基甲酰胺加入带回流冷凝器的反应容器中,将实施例1精馏产生前馏12g与123.4g氯化亚砜(含量98.0%,硫酰氯含量0.3%)混合,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加该混合物,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40±5℃。
滴加完毕,开启加热,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;粗品直接进行精馏提纯,得到氯乙基正丙醚116.06g,经检测,产品色谱含量为99.49%,水含量为0.16%,收率达98.6%。
实施例3
实施例2精馏剩余釜底料15g和100g2-正丙氧基乙醇、0.5g吡啶和1.15gN,N-二甲基甲酰胺加入带回流冷凝器的反应容器中,将实施例2精馏产生前馏6.5g与125.65g氯化亚砜(含量98.2%,硫酰氯含量0.5%)混合,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加该混合物,操作过程如实施例2。
滴加完毕,开启加热,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;粗品直接进行精馏提纯,得到氯乙基正丙醚116.18g,经检测,产品色谱含量为99.51%,水含量为0.17%,收率达98.7%。
实施例4
实施例3精馏剩余釜底料10g和100g2-正丙氧基乙醇、0.2g吡啶和0.41二甲胺盐酸盐加入带回流冷凝器的反应容器中,将实施例3精馏产生前馏10g与123.8g氯化亚砜(含量98.8%,硫酰氯含量0.4%)混合,开启搅拌,缓慢向反应容器中滴加该混合物,操作过程如实施例2。
滴加完毕,开启加热,根据反应气体放出速率逐步升温至98℃,直至无气体放出,继续保温4h得到粗品;粗品直接进行精馏提纯,得到氯乙基正丙醚116.41g,经检测,产品色谱含量为99.53%,水含量为0.15%,收率达98.9%。
Claims (10)
1.一种氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将2-正丙氧基乙醇和催化剂混合后,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;所述催化剂是吡啶、N,N-二甲基甲酰胺的组合物或吡啶、二甲胺盐酸盐的组合物;
(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)粗品直接进行精馏提纯,得到氯乙基正丙醚,精馏产生的前馏和釜底料进行循环利用。
2.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:所述催化剂中吡啶与N,N-二甲基甲酰胺/二甲胺盐酸盐的摩尔比为1:1.5~2.5。
3.根据权利要求2所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:所述吡啶加入量为2-正丙氧基乙醇质量的0.1~0.5%。
4.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:所述2-正丙氧基乙醇与氯化亚砜的摩尔比为1:1.05~1.1。
5.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:滴加氯化亚砜过程中反应温度保持在20~50℃。
6.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:所述氯化亚砜含量大于98%,其中硫酰氯含量不大于0.5%。
7.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:所述氯化亚砜滴加完毕,升温至90~100℃。
8.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:所述保温时间为2~4小时。
9.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:精馏产生的前馏套用于氯化亚砜中循环利用,前馏质量为氯化亚砜质量的5~10%。
10.根据权利要求1所述的氯乙基正丙醚的合成方法,其特征在于:精馏产生的釜底料套用于2-正丙氧基乙醇中循环利用,套用时,釜底料占2-正丙氧基乙醇质量的10~20%,催化剂加入量为2-正丙氧基乙醇质量的0.01~0.05%。
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