CN106518630B - 一种合成6-氯-2-甲氧基甲苯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成6‑氯‑2‑甲氧基甲苯的方法,步骤为:将2,6‑二氯甲苯溶解于非质子极性溶剂中,滴加甲醇钠进行反应,滴加完后在40‑170℃下保温反应2‑20h;保温完成后,降温至20‑120℃;然后向上述反应液中加入相转移催化剂,并通入氯甲烷气体进行反应,直至反应液中6‑氯‑2‑羟基甲苯的质量分数小于1%,再保温反应0.1‑2h;反应结束后降温到室温,然后负压回收非质子极性溶剂,经后处理得到6‑氯‑2‑甲氧基甲苯。本发明采用氯甲烷合成6‑氯‑2‑甲氧基甲苯,该方法用少量催化剂提高了氯甲烷的反应速度,可以在常压下采用氯甲烷作为甲基化试剂;本发明方法6‑氯‑2‑甲氧基甲苯收率大于93%、操作简单、成本较低,并且对环境的危害小。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成6-氯-2-甲氧基甲苯的方法。
背景技术
6-氯-2-甲氧基甲苯是一种重要的农药中间体,主要用来合成甲氧虫酰肼等。
2,6-二氯甲苯与甲醇钠反应易生成副产6-氯-2-羟基甲苯,6-氯-2-羟基甲苯需要通过甲基化转化为6-氯-2-甲氧基甲苯。常用的甲基化试剂有硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、碘甲烷、溴甲烷等。硫酸二甲酯属于高毒类化学品,是潜在的致癌物质和引起染色体畸变的诱变剂,具有挥发性、毒性、腐蚀性和环境危害。碳酸二甲酯活性较弱,反应条件较苛刻。碘甲烷反应活性较好,但价格较高。溴甲烷也有不错的反应活性,价格较高,而且对臭氧层有破坏作用,对环境影响较大。氯甲烷甲基化活性较低,文献报道较少,但其廉价易得,对环境危害较小。
加拿大专利CA02313760采用硫酸二甲酯为甲基化试剂合成6-氯-2-甲氧基甲苯,该工艺收率92.1%。欧洲专利EP0941982采用氰化亚铜为催化剂在甲醇钠作用下直接制备6-氯-2-甲氧基甲苯,该工艺反应时间较长,转化率不高,收率低,而且氰化亚铜作为催化剂产生含氰废水和含重金属铜的废水,废水较难处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足,而提供一种合成6-氯-2-甲氧基甲苯的方法,该方法采用少量催化剂提高了氯甲烷的反应速度,可以在常压下采用氯甲烷作为甲基化试剂;本发明方法6-氯-2-甲氧基甲苯收率高、操作简单、成本较低,并且对环境的危害小。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种合成6-氯-2-甲氧基甲苯的方法,2,6-二氯甲苯与甲醇钠反应生成6-氯-2-羟基甲苯,6-氯-2-羟基甲苯通过甲基化得到6-氯-2-甲氧基甲苯,包括以下步骤:
(1)将2,6-二氯甲苯溶解于非质子极性溶剂中,滴加甲醇钠进行反应,滴加完后在40-170℃下保温反应2-20h得到含有6-氯-2-羟基甲苯的反应液;
所述的非质子极性溶剂与2,6-二氯甲苯的质量比为1:1-10:1;
所述的甲醇钠与2,6-二氯甲苯摩尔比为1:1-2.5:1;
(2)将步骤(1)中得到的反应液降温至20-120℃;然后向上述反应液中加入相转移催化剂,并通入氯甲烷气体进行反应,直至反应液中6-氯-2-羟基甲苯的质量分数小于1%,再保温反应0.1-2h;
所述的氯甲烷与2,6-二氯甲苯的摩尔比为0.3:1-0.8:1。
优选的,步骤(1)所述的非质子极性溶剂为四亚甲基砜(TMSO2)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)等;所述较优的非质子极性溶剂为二甲基亚砜(DMSO)或/和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)。
优选的,步骤(1)中,所述的非质子极性溶剂与2,6-二氯甲苯的质量比为2:1-4:1。
优选的,步骤(1)中,所述的甲醇钠与2,6-二氯甲苯摩尔比为1.4:1-1.8:1。
优选的,步骤(1)中,滴加的甲醇钠,为溶解于甲醇中的甲醇钠溶液,该溶液中甲醇钠的质量分数为10-28%。
优选的,步骤(1)中,所述的反应温度为100-160℃。
优选的,步骤(1)中,所述的保温时间为4-8h。
优选的,步骤(2)中,所述的相转移催化剂为季铵盐或聚乙二醇等相转移催化剂。
优选的,步骤(2)中,所述的催化剂与2,6-二氯甲苯的质量比为0.001:1-0.01:1。
优选的,步骤(2)中,所述的氯甲烷与2,6-二氯甲苯摩尔比为0.4:1-0.6:1。
优选的,步骤(2)中,所述的反应温度为40-80℃。
本发明技术方案的优点在于:本发明采用氯甲烷合成6-氯-2-甲氧基甲苯,该方法用少量催化剂提高了氯甲烷的反应速度,可以在常压下采用氯甲烷作为甲基化试剂;本发明方法6-氯-2-甲氧基甲苯收率大于93%、操作简单、成本较低,并且对环境的危害小。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述,但本发明并不限于以下描述内容:
实施例1:
(1)在1000ml四口烧瓶中,依次加入二甲基亚砜300g,2,6-二氯甲苯100g(0.62mol),升温,温度达到120℃时,滴加160g甲醇钠甲醇溶液(甲醇钠含量28%,0.83mol),甲醇钠滴加完毕,在140℃保温4h。
(2)降温至40℃,加入0.1g催化剂PEG-600(聚乙二醇600),在该温度下通入9.4g氯甲烷(0.19mol)气体进行反应,直至反应液中6-氯-2-羟基甲苯质量分数小于1%,再保温反应1h。
(3)降温到室温,然后负压回收DMSO,经过后处理得到6-氯-2-甲氧基甲苯96.4g,含量96.1%,收率95.3%。
实施例2:
(1)在1000ml四口烧瓶中,依次加入二甲基亚砜300g,2,6-二氯甲苯100g(0.62mol),升温,温度达到160℃时,滴加200g甲醇钠甲醇溶液(甲醇钠含量28%,1.04mol),甲醇钠滴加完毕,在160℃保温8h。
(2)降温至80℃,加入0.1g催化剂PEG-600(聚乙二醇600),在该温度下通入20g氯甲烷(0.40mol)气体直至6-氯-2-羟基甲苯质量分数小于1%,保温反应2h。
(3)降温到室温,然后负压回收DMSO,经过后处理得到6-氯-2-甲氧基甲苯96.8g,含量96.0%,收率95.6%。
实施例3:
(1)在1000ml四口烧瓶中,依次加入1,3-二甲基-2-咪唑啉酮300g,2,6-二氯甲苯100g(0.62mol),升温,温度达到160℃时,滴加185g甲醇钠甲醇溶液(甲醇钠含量28%,0.96mol),甲醇钠滴加完毕,在160℃保温4h。
(2)降温至40℃,加入0.1g氯化苄基三乙基铵,在该温度下通入10g氯甲烷(0.2mol)气体直至6-氯-2-羟基甲苯质量分数小于1%,再保温反应0.1h。
(3)降温到室温,然后负压回收1,3-二甲基-2-咪唑啉酮,脱溶结束,经过后处理得到6-氯-2-甲氧基甲苯94.0g,含量96.5%,收率93.32%。
实施例4:
(1)在1000ml四口烧瓶中,依次加入二甲基亚砜300g,2,6-二氯甲苯100g(0.62mol),升温,温度达到160℃时,滴加450g甲醇钠甲醇溶液(甲醇钠含量10%,0.83mol),甲醇钠滴加完毕,在160℃保温12h。
(2)降温至80℃,加入0.1g氯化苄基三乙基铵,在该温度下通入15g氯甲烷(0.3mol)气体直至6-氯-2-羟基甲苯质量分数小于1%,保温反应1h。
(3)降温到室温,然后负压回收DMSO,脱溶结束,经过后处理得到6-氯-2-甲氧基甲苯94.2g,含量96.0%,收率93.03%。
实施例5:
(1)在3000ml四口烧瓶中,依次加入二甲基甲酰胺和四亚甲基砜各600g,2,6-二氯甲苯400g(2.48mol),升温,温度达到120℃时,滴加740g甲醇钠甲醇溶液(甲醇钠含量28%,3.8mol),甲醇钠滴加完毕,在120℃保温3h。
(2)降温至80℃,加入0.4g氯化苄基三乙基铵,在该温度下通入55g氯甲烷(1.1mol)气体直至6-氯-2-羟基甲苯质量分数小于1%,保温反应1h。
(3)降温到室温,然后负压回收DMSO,脱溶结束,经过后处理得到6-氯-2-甲氧基甲苯367.5g,含量96.2%,收率93.0%。
对比实施例1:不添加相转移催化剂
(1)在1000ml四口烧瓶中,依次加入二甲基亚砜300g,2,6-二氯甲苯100g(0.62mol),升温,温度达到120℃时,滴加160g甲醇钠甲醇溶液(甲醇钠含量28%,0.83mol),甲醇钠滴加完毕,在140℃保温4h。
(2)降温至40℃,在该温度下通入9.3克氯甲烷(0.19mol)气体直至6-氯-2-羟基甲苯质量分数小于1%,再保温反应1h。
(3)降温到室温,然后负压回收DMSO,脱溶结束,经过后处理得到6-氯-2-甲氧基甲苯83.0g,含量90.5%,收率77.27%。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种合成6-氯-2-甲氧基甲苯的方法,2,6-二氯甲苯与甲醇钠反应生成6-氯-2-羟基甲苯,6-氯-2-羟基甲苯通过甲基化得到6-氯-2-甲氧基甲苯,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将2,6-二氯甲苯溶解于非质子极性溶剂中,升温至120-160℃;滴加甲醇钠进行反应,滴加完后在40-170℃下保温反应2-20h得到含有6-氯-2-羟基甲苯的反应液;
所述的非质子极性溶剂与2,6-二氯甲苯的质量比为1:1-10:1;
所述的甲醇钠与2,6-二氯甲苯摩尔比为1:1-2.5:1;
(2)将步骤(1)中得到的反应液降温至40-80℃;然后向上述反应液中加入相转移催化剂,并通入氯甲烷气体进行反应,直至反应液中6-氯-2-羟基甲苯的质量分数小于1%,再保温反应0.1-2h;
所述的氯甲烷与2,6-二氯甲苯的摩尔比为0.3:1-0.8:1;
所述的相转移催化剂为季铵盐或聚乙二醇相转移催化剂;所述的催化剂与2,6-二氯甲苯的质量比为0.001:1-0.01:1。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的非质子极性溶剂为四亚甲基砜、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述非质子极性溶剂为二甲基亚砜或/和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的非质子极性溶剂与2,6-二氯甲苯的质量比为2:1-4:1;所述的甲醇钠与2,6-二氯甲苯摩尔比为1.4:1-1.8:1。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(1)中滴加的甲醇钠,为溶解于甲醇中的甲醇钠溶液,该溶液中甲醇钠的质量分数为10-28%。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,滴加甲醇钠完毕后的反应温度为100-160℃;所述的保温时间为4-8h。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的氯甲烷与2,6-二氯甲苯摩尔比为0.4:1-0.6:1。
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