CN106542979A - 一种1,1,3‑三氯丙酮的高选择性合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1,1,3‑三氯丙酮的高选择性合成方法，其具体操作步骤如下：（1）使用2‑烃基苯胺与丙酮反应生成亚胺，通入氯气对丙酮进行氯代，同时使用氢氧化钠溶液保持反应液的pH；（2）氯代反应结束后，通过调节氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH值，从而使亚胺分解，得到1,1,3‑三氯丙酮及2‑烃基苯胺，过滤除去生成的盐；（3）滤液通过减压分馏，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度1,1,3‑三氯丙酮。本发明有效的提高了1,1,3‑三氯丙酮的合成选择性，产品收率及质量得到进一步提高，同时其设备要求低，安全系数高，废液的排放量大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及医药化工技术领域，具体是一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法。
背景技术
人的身体需用叶酸来生成红细胞、去甲肾上腺素和色拉托宁（神经系统的化学成分），并能够协助合成DNA，维持大脑的正常功能，也是脊髓液的重要组成部分。而1,1,3-三氯丙酮是生产叶酸的重要原料，也可用于抗HIV药物，咪唑类药物，多环或桥环类化合物的合成和研究。
现有的1,1,3-三氯丙酮的制备方法主要有丙酮直接氯化法、丙酮催化氯化法。丙酮直接氯化法用氯气直接氯化，反应时间长，1,1,3-三氯丙酮的选择性差且难于分离。丙酮催化氯化法中，如CN1047853A提出一种以三乙胺、二乙胺催化丙酮的氯气氯化制备1,1,3-三氯丙酮的方法，反应时间达到10-20小时，反应周期长，产物中目标产物的含量仅有40%-50%；CN105461529A提出，先将丙酮在甲醇中氯化得到1,3-二氯丙酮缩二甲醇，再脱去甲醇后得到1,3-二氯丙酮，最后催化氯化得到高纯度的1,1,3-三氯丙酮，此方法的副产物1,1-二氯丙酮及1,1,1-三氯丙酮的含量较高，氯代的选择性不好。
如何通过新合成方法的使用，提高反应的选择性，减少副产物的生成，既可提高产品的含量，又可简化后处理步骤，减少废液的排放，有利于环境保护，成为1,1,3-三氯丙酮制备过程中的难点问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能环保，工艺简单，且产品收率及质量高的1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其具体操作步骤如下：
（1）使用2-烃基苯胺与丙酮反应生成亚胺，通入氯气对丙酮进行氯代，同时使用氢氧化钠溶液保持反应液的pH；
（2）氯代反应结束后，通过调节氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH值，从而使亚胺分解，得到1,1,3-三氯丙酮及2-烃基苯胺，过滤除去生成的盐；
（3）滤液通过减压分馏，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度1,1,3-三氯丙酮。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中的丙酮与2-烃基苯胺的摩尔比为1：（1～1.4）。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中的2-烃基苯胺中烃基取代基有异丙基、正丁基或叔丁基等。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中2-烃基苯胺与丙酮的反应温度为40～80℃。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中氯气的通入压力保持为0.2～0.8MPa
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）和（2）中的氢氧化钠的浓度均为0.2～0.4mol/L。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中反应液的pH为7～10。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（2）中反应液的pH为4～7。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（3）中滤液通过减压分馏可回收2-烃基苯胺，并重复使用。
本发明的工作原理：
（1）本发明采用2-烃基苯胺与丙酮反应生成亚胺，然后在一定温度和氯气压力下，对亚胺的α位进行氯代反应，由于2位烃基的位阻效应，使氯代反应在位阻小的一边容易发生多取代，而位阻大的一边则只能进行单取代，从而实现对产物的高选择性制备，减少了副产物的生成，也有利于简化后处理工序；
（2）本发明采用滴加氢氧化钠溶液调节pH值，一方面可以除去氯代反应产生的氯化氢；另一方面，通过调节pH值，使氯代反应过程中亚胺能保持稳定，而反应结束后，亚胺能够分解，从而更好的提取产品，2-烃基苯胺回收后也可重复使用，设备简单易控，生产周期大大缩短，产品成本进一步降低；
（3）本发明步骤简单，反应时间只有4小时左右，收率可以达到82%以上，含量可以达到80%以上。
综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明有效的提高了1,1,3-三氯丙酮的合成选择性，产品收率及质量得到进一步提高，同时其设备要求低，安全系数高，废液的排放量大大降低。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在58g（1mol）丙酮中加入148.5g（1.1mol）2-异丙基苯胺反应，回流反应1小时，生成亚胺，在60℃下，通入氯气保持在0.4MPa下对丙酮进行氯代，同时使用0.4mol/L的氢氧化钠溶液保持反应液在pH=8下反应；当氯气压力不再下降时，则氯代反应结束。通过调节0.4mol/L氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH=6，从而使亚胺分解，得到1,1,3-三氯丙酮及2-异丙基苯胺，过滤除去生成的盐；滤液通过减压分馏，回收2-异丙基苯胺，并可重复使用，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度1,1,3-三氯丙酮。
产物经气相检测，与1,1,3-三氯丙酮标准品进行保留时间比对，确定产物为1,1,3-三氯丙酮，使用归一法确定含量：使用Shimazu2010型气相色谱仪，色谱柱为FFAP石英毛细管柱（30m×0.53mm×30μm），柱温50℃保持5min，升温速率为20℃/min，终温为170℃，进样器温度为200℃，检测器温度为200℃，检测器为FID，载气：氮气、氢气和空气的压力均为0.12MPa，进样量为1μl。1,1,3-三氯丙酮的保留时间：9.1分钟，其收率为85%，产品含量为87%。
实施例2
在58g（1mol）丙酮中加入149g（1mol）2-正丁基苯胺反应，回流反应1小时，生成亚胺，在40℃下，通入氯气保持在0.2MPa下对丙酮进行氯代，同时使用0.2mol/L的氢氧化钠溶液保持反应液在pH=7下反应；当氯气压力不再下降时，则氯代反应结束。通过调节0.2mol/L氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH=4，从而使亚胺分解，得到1,1,3-三氯丙酮及2-正丁基苯胺，过滤除去生成的盐；滤液通过减压分馏，回收2-正丁基苯胺，并可重复使用，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度1,1,3-三氯丙酮。其收率为81%，产品含量为82%。
实施例3
在58g（1mol）丙酮中加入178.8g（1.2mol）2-叔丁基苯胺反应，回流反应1小时，生成亚胺，在60℃下，通入氯气保持在0.5MPa下对丙酮进行氯代，同时使用0.3mol/L的氢氧化钠溶液保持反应液在pH=8.5下反应；当氯气压力不再下降时，则氯代反应结束。通过调节0.3mol/L氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH=5.5，从而使亚胺分解，得到1,1,3-三氯丙酮及2-叔丁基苯胺，过滤除去生成的盐；滤液通过减压分馏，回收2-叔丁基苯胺，并可重复使用，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度1,1,3-三氯丙酮。其收率为82%，产品含量为89%。
实施例4
在58g（1mol）丙酮中加入169.4g（1.4mol）2-乙基苯胺反应，回流反应1小时，生成亚胺，在80℃下，通入氯气保持在0.8MPa下对丙酮进行氯代，同时使用0.4mol/L的氢氧化钠溶液保持反应液在pH=10下反应；当氯气压力不再下降时，则氯代反应结束。通过调节0.4mol/L氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH=7，从而使亚胺分解，得到1,1,3-三氯丙酮及2-乙基苯胺，过滤除去生成的盐；滤液通过减压分馏，回收2-乙基苯胺，并可重复使用，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度1,1,3-三氯丙酮。其收率为86%，产品含量为59%。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：
(1)使用2-烃基苯胺与丙酮反应生成亚胺，通入氯气对丙酮进行氯代，同时使用氢氧化钠溶液保持反应液的pH；
(2)氯代反应结束后，通过调节氢氧化钠溶液的加入量，调节反应液的pH值，从而使亚胺分解，得到1,1,3-三氯丙酮及2-烃基苯胺，过滤除去生成的盐；
(3)滤液通过减压分馏，分馏后浓缩液即为高浓度、高纯度的1,1,3-三氯丙酮。
2.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中的丙酮与2-烃基苯胺的摩尔比为1：(1～1.4)。
3.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中的2-烃基苯胺中烃基取代基有甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
4.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中2-烃基苯胺与丙酮的反应温度为40～80℃。
5.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中氯气的通入压力保持为0.2～0.8MPa。
6.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(1)和(2)中的氢氧化钠的浓度均为0.2～0.4mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应液的pH为7～10。
8.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中反应液的pH为4～7。
9.根据权利要求1所述的一种1,1,3-三氯丙酮的高选择性合成方法，其特征在于，所述步骤(3)中滤液通过减压分馏可回收2-烃基苯胺，并重复使用。
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