CN109608361A - 一种二氯乙腈的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二氯乙腈的合成方法，包括以下步骤：向四氯乙烯加入二氯甲烷，然后向二氯甲烷‑四氯乙烯体系中缓慢通入氨气升压，并使用水浴进行升温，并保温保压进行反应，反应结束后降温，并排清剩余的氨气，通过蒸馏收集馏分得到二氯乙腈。本发明采用全新的合成路线制备氟苯尼考原料二氯乙腈，以四氯乙烯和氨气加压反应生成二氯乙腈的工艺，与传统二氯乙酸生产工艺相比，流程简单，无含磷废水产生，并且无溴元素引入后处理；产品的收率和纯度均有提高，还避免了三废的产生，具有很好的工业化前景。

Description

一种二氯乙腈的合成方法
技术领域
本发明属于有机化工生产技术领域，特别是涉及一种兽药氟苯尼考的原料二氯乙腈的合成方法。
背景技术
二氯乙腈为国家二类新兽药氟苯尼考的生产需要的原料，市场前景良好，氟苯尼考主要用在动物疾病预防上，用于畜禽及水生动物全身感染的治疗，对呼吸系统感染和肠道感染治疗效果显著，尤其是食品动物。氟苯尼考将替代氯霉素，在兽药临床具有广阔的应用。
二氯乙腈的分子结构式如下式所示：
目前国内外制备二氯乙腈主要有以下两种合成方法：
一是以二氯乙酸(氯乙酸的生产角料，氯乙酸的氯代产物)为初始原料，经和甲醇反应后的甲酯化，与氨水反应后的酰胺化，在含磷催化剂(五氧化二磷)作用下，脱水制备而成。该工生产方式较为简单，原材料廉价，但含磷废水很难解决，环保压力极大。
二是Dibromoacetonitrile{OrganicSyntheses,Coll.Vol.4,p.254(1963)；Vol.38,p1.6(1958).} 文献中提及由N-溴代丁二酰亚胺(N-氯代丁二酰亚胺)与氰乙酸反应而得二溴乙腈，而N-氯代丁二酰亚胺与N-溴代丁二酰亚胺性质相同，同理可合成二氯乙腈，文献中提及该路线收率为75％～87％，收率较低而且会产生溴代物和含溴废水，后处理问题较为麻烦，环保要求高，压力大，且是总收率较低。
而文献(Chlorination of Cyanoethanoic Acid in Aqueous Medium--Environ.Sci.Technol, Vol.24,No.1,1990)提及氰乙酸与次氯酸钠反应过程中，在低pH值下气相检测中会有二氯乙腈产生，但是该方法产出的产品种类较多，目标产物二氯乙腈的含量较少，而且只是停留在实验阶段，距离工业化差距较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种二氯乙腈的合成方法。该方法可解决目前生产工艺中遇到的问题，有效的杜绝杂质的产生，提高收率，避免三废的产生。
本发明的工艺流程为：向四氯乙烯中通入适量的氨气保持一定量压力，并在合适的温度下保温反应一段时间，即可反应制得二氯乙腈。其工艺合成路线如下：
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种二氯乙腈的合成方法，包括以下步骤：向四氯乙烯加入二氯甲烷，然后向二氯甲烷-四氯乙烯体系中缓慢通入氨气升压，并使用水浴进行升温，并保温保压进行反应，反应结束后降温，并排清剩余的氨气，通过蒸馏收集馏分得到二氯乙腈。
优选的，所述的二氯甲烷加入体积比为1～3倍，反应温度控制在50～70℃，反应压力控制在2.00～3.00Mpa，反应时间为2～10小时，降温至20～30℃排除剩余氨气，收集110～120℃时的馏分。
优选的，所述的二氯甲烷加入体积比为2倍，反应温度控制在60℃，反应压力控制在2.50Mpa，反应时间为4小时，降温至25℃排除剩余氨气，收集110～ 120℃时的馏分。
优选的，所述的反应过程中可采取搅拌，搅拌速率为800～1200rpm。
优选的，所述的搅拌速度为1000rpm。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明与现有技术相比，工艺路线短，无含磷废水产生，避免了三废的产生，具有很好的工业化前景；
2.本发明生产工艺流程简单，反应废盐氯化铵可以直接分离，原料四氯乙烯通过精馏回收利用率高且回收方便，产物成本低，反应总收率高，适合工业成产。
总之，本发明采用全新的合成路线制备氟苯尼考原料二氯乙腈，以四氯乙烯和氨气加压反应生成二氯乙腈的工艺，与传统二氯乙酸生产工艺相比，流程简单，无含磷废水产生，并且无溴元素引入后处理；产品的收率和纯度均有提高，还避免了三废的产生，具有很好的工业化前景。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一：
取四氯乙烯16.60g(0.1mol)加入100ml高压反应釜内，再量取33.20ml 二氯甲烷加入至高压釜内搅拌均匀，然后水浴升温至60℃，在搅拌下缓慢通入氨气至2.30Mpa，保温保压搅拌4.0h后，缓慢降温至25℃后排空余氨，然后将反应液转移至250ml四口瓶内进行蒸馏回收二氯乙腈，收集110～120℃馏分，得到的二氯乙腈重量为9.63g，二氯乙腈纯度为99.82％，收率为87.51％。
实施例二：
取四氯乙烯16.60g(0.1mol)加入100ml高压反应釜内，再量取33.20ml 二氯甲烷加入至高压釜内搅拌均匀，然后水浴升温至60℃，在搅拌下缓慢通入氨气至2.50Mpa，保温保压搅拌4.0h后，缓慢降温至25℃后排空余氨，然后将反应液转移至250ml四口瓶内进行蒸馏回收二氯乙腈，收集110～120℃馏分，得到的二氯乙腈重量为10.19g，二氯乙腈纯度为99.88％，收率为92.61％。
实施例三：
取四氯乙烯16.60g(0.1mol)加入100ml高压反应釜内，再量取33.20ml 二氯甲烷加入至高压釜内搅拌均匀，然后水浴升温至60℃，在搅拌下缓慢通入氨气至2.70Mpa，保温保压搅拌4.0h后，缓慢降温至25℃后排空余氨，然后将反应液转移至250ml四口瓶内进行蒸馏回收二氯乙腈，收集110～120℃馏分，得到的二氯乙腈重量为10.10g，二氯乙腈纯度为99.85％，收率为91.81％。
实施例四：
取四氯乙烯16.60g(0.1mol)加入100ml高压反应釜内，再量取33.20ml 二氯甲烷加入至高压釜内搅拌均匀，然后水浴升温至55℃，在搅拌下缓慢通入氨气至2.50Mpa，保温保压搅拌4.0h后，缓慢降温至25℃后排空余氨，然后将反应液转移至250ml四口瓶内进行蒸馏回收二氯乙腈，收集110～120℃馏分，得到的二氯乙腈重量为9.36g，二氯乙腈纯度为99.78％，收率为85.05％。
实施例五：
取四氯乙烯16.60g(0.1mol)加入100ml高压反应釜内，再量取33.20ml 二氯甲烷加入至高压釜内搅拌均匀，然后水浴升温至65℃，在搅拌下缓慢通入氨气至2.50Mpa，保温保压搅拌4.0h后，缓慢降温至25℃后排空余氨，然后将反应液转移至250ml四口瓶内进行蒸馏回收二氯乙腈，收集110～120℃馏分，得到的二氯乙腈重量为8.99g，二氯乙腈纯度为99.56％，收率为81.77％。
总结以上实施例的反应条件及产物收率和纯度如下表：
实验条件 反应压力/Mpa 反应温度/℃ 收率 纯度
实施例1 2.3 60 87.51％ 99.82％
实施例2 2.5 60 92.61％ 99.88％
实施例3 2.7 60 91.81％ 99.85％
实施例4 2.5 55 85.05％ 99.78％
实施例5 2.5 65 81.77％ 99.56％
从上表数据可以得出，反应条件控制在反应压力为2.5Mpa，反应温度控制在60℃时，反应结果最佳。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种二氯乙腈的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：向四氯乙烯中加入二氯甲烷，然后向二氯甲烷-四氯乙烯体系中缓慢通入氨气升压，并缓慢升温，保温保压进行反应，反应结束后降温排清氨气，通过蒸馏得到二氯乙腈。
2.如权利要求1所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于：所述二氯甲烷加入体积比为1～3倍，反应温度控制在50～70℃，反应压力控制在2.00～3.00Mpa，反应时间为2～10小时，降温至20～30℃排除剩余氨气，收集110～120℃时的馏分。
3.如权利要求2所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于：所述二氯甲烷加入体积比为2倍，反应温度控制在60℃，反应压力控制在2.50Mpa，反应时间为4小时，降温至25℃排除剩余氨气，收集110～120℃时的馏分。
4.如权利要求1所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于：所述反应过程中可采取搅拌，搅拌速率为800～1200rpm。
5.如权利要求4所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于：所述搅拌速度为1000rpm。
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