CN110655444A - 一种合成1-氯代正辛烷的方法 - Google Patents

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李斌栋
李斌洪
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    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/16—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydroxyl groups

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Abstract

本发明公开了一种合成1‑氯代正辛烷的方法。该方法以正辛醇和氯化试剂为原料，在甲酰胺催化剂的条件下反应1‑6小时后，得到产品1‑氯代正辛烷。本发明使用正辛醇和氯化试剂作为初始原料，以甲酰胺为催化剂，催化效率高，操作简单，反应条件温和，产物的选择性和产率都较高，具有广阔的工业应用前景。

Description

一种合成1-氯代正辛烷的方法
技术领域
本发明涉及一种合成1-氯代正辛烷的方法，属于有机合成化学技术领域。
背景技术
1-氯代正辛烷英文通用名1-Chlorooctane，结构式为：
Figure BDA0001716876240000011
是合成辛菌胺、紫外线吸收剂UV-531、PVC高效无毒有机锡热稳定剂的主要中间体，在有机合成中，除作有机溶剂和有机合成的原料外，也被用作印刷洗涤剂。正是因为1-氯代正辛烷的优良的特性，使其在医药领域以及高分子领域得到了广泛的应用，近几年1-氯代正辛烷的市场需求量远远大于供应量，合成1-氯代正辛烷的新方法一直是化学家研究的热点。现有的1-氯代正辛烷的生产工艺如下：
方法1：
以醇类物和卤化氢气体反应生成卤代烃(CN 106397102 A)。
Figure BDA0001716876240000012
该方法不仅采用加压保温的方式生产卤代烃，而且要求设备耐腐蚀性能强，缩短设备使用寿命，从而增加了投资成本，不利于实现工业化生产。
方法2：
以正辛醇与双(三氯甲基)碳酸酯在有机胺催化剂的作用下，在有机溶剂中于60～150℃反应4～9小时，得到1-氯代正辛烷(CN 1931805)。
该方法所使用的有机溶剂大多都是有毒溶剂，且双(三氯甲基)碳酸酯也称作固体光气，虽然可以代替光气能够产生的所有反应，但是其在反应过程中可生成一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、光气等有毒有害气体，危害人体健康，污染环境，不利于工业化生产。
方法3：
以正辛醇和光气为初始原料合成1-氯代正辛烷。(Surface Science andCatalysis,154C(Recent Advances in the Science and Technology of Zeolites andRelated Materials),2966-2972；2004)。
Figure BDA0001716876240000021
使用光气虽然收率很高，但是光气是一种剧毒气体，不易存储和运输，同时光气作为气体很难对其进行准确称量，特别是当实验室需要少量精确的定量光气，过量使用容易造成副反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成1-氯代正辛烷的方法。
实现本发明目的的技术方案如下：
该方法以正辛醇和氯化试剂作为初始原料，甲酰胺作为催化剂合成1-氯代正辛烷。生产工艺如下：
Figure BDA0001716876240000022
具体步骤如下：
向四口烧瓶中加入原料正辛醇和甲酰胺催化剂，搅拌升温到50℃～60℃，然后缓慢滴加氯化试剂，滴加完毕升温到70℃～100℃，保温2小时后，取样做GC分析，合格后降温至室温，经后处理得到产品1-氯代正辛烷。
上述的生产工艺，甲酰胺催化剂为下列之一或一种以上的任意比例的混合物：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丁基甲酰胺、N-苯基-N-甲基甲酰胺、N-苯基-N-乙基甲酰胺，优选N,N-二丁基甲酰胺。
上述的生产工艺，氯化试剂为三氯氧磷、氯化亚砜，优选氯化亚砜。
上述的生产工艺，正辛醇与氯化试剂的摩尔比为1:1～1:1.2。
上述的生产工艺，正辛醇与甲酰胺催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.05。
上述的生产工艺，后处理首先是将反应液向水里滴加进行水解，其次再对反应体系进行2～4次水洗，最后加入碱性溶液调节反应体系pH为7～10，优选7～8。
上述的生产工艺，碱性溶液为碳酸钠水溶液、碳酸氢钠水溶液，优选碳酸氢钠水溶液。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明使用正辛醇作为初始原料，氯化亚砜作为氯化试剂，取代了传统工艺中以卤化氢、固体光气、光气作为氯化试剂，从源头上解决了生产中的安全隐患。
2、本发明在过程中所产生的盐酸气以及二氧化硫气体可以通过吸收装置可参与其他工艺反应，充分的利用原料价值，最大化地节约了原料成本，并解决了生产过程中三废污染严重等问题。
3、本发明以N,N-二丁基甲酰胺为催化剂，催化效率高，操作简单，反应条件温和，产物的选择性和产率都较高，无繁杂的后处理操作工序，分离简单，具有广阔的工业应用前景。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细的说明，但这些实例的用途和目的仅用来展示本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
向四口烧瓶中加入正辛醇100g和N,N-二丁基甲酰胺2g，搅拌升温到50℃，然后缓慢滴加氯化亚砜105g，同时打开尾气吸收装置，吸收反应产生的盐酸气。滴加完毕升温到70℃保温2小时后，取样做GC分析，合格后降温至室温，将反应液向水里缓慢滴加待充分水解后，分液，有机相水洗2次，分去下层水相。再加水用碳酸氢钠调节pH为7～8，分去水层，得到上层产品1-氯代正辛烷，产率99％。
实施例2
向四口烧瓶中加入正辛醇100g和N，N-二甲基甲酰胺1g，搅拌升温到50℃，然后缓慢滴加氯化亚砜105g，同时打开尾气吸收装置，吸收反应产生的盐酸气。滴加完毕升温到70℃保温2小时后，取样做GC分析，合格后降温至室温，将反应液向水里缓慢滴加待充分水解后，分液，有机相水洗2次，分去下层水相。再加水用碳酸氢钠调节pH为7～8，分去水层，得到上层产品1-氯代正辛烷，产率90％。
实施例3
向四口烧瓶中加入正辛醇100g和N,N-二丁基甲酰胺2g，搅拌升温到60℃，然后缓慢滴加氯化亚砜105g，同时打开尾气吸收装置，吸收反应产生的盐酸气。滴加完毕升温到70℃保温2小时后，取样做GC分析，合格后降温至室温，将反应液向水里缓慢滴加待充分水解后，分液，有机相水洗2次，分去下层水相。再加水用碳酸氢钠调节pH7～8，分去水层，得到上层产品1-氯代正辛烷，产率92％。
实施例4
向四口烧瓶中加入正辛醇100g和N,N-二丁基甲酰胺2.5g，搅拌升温到60℃，然后缓慢滴加氯化亚砜105g，同时打开尾气吸收装置，吸收反应产生的盐酸气。滴加完毕升温到80℃保温2小时后，取样做GC分析，合格后降温至室温，将反应液向水里缓慢滴加待充分水解后，分液，有机相水洗2次，分去下层水相。再加水用碳酸氢钠调节pH为7～8，分去水层，得到上层产品1-氯代正辛烷，产率91％。
实施例5
向四口烧瓶中加入正辛醇100g和N，N-二丁基甲酰胺4g，搅拌升温到60℃，然后缓慢滴加三氯氧磷130g，滴加完毕升温到80℃保温2小时后，取样做GC分析，合格后降温至室温，将反应液向水里缓慢滴加待充分水解后，分液，有机相水洗2次，分去下层水相。再加水用碳酸氢钠调节pH为7～8，分去水层，得到上层产品1-氯代正辛烷，产率82％。

Claims (8)

1.一种1-氯代正辛烷的合成方法，其特征在于，该方法是以正辛醇和氯化试剂为原料，以甲酰胺作为催化剂，搅拌反应1-6小时，经后处理，得到1-氯代正辛烷，工艺路线如下：
Figure FDA0001716876230000011
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的方法按照以下的步骤进行：向四口烧瓶中加入原料正辛醇和甲酰胺催化剂，搅拌升温到50℃～60℃，然后缓慢滴加氯化试剂，滴加完毕升温到70℃～100℃，保温2小时后，经后处理得到1-氯代正辛烷。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述的甲酰胺催化剂为下列之一或一种以上的任意比例的混合物：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丁基甲酰胺、N-苯基-N-甲基甲酰胺或N-苯基-N-乙基甲酰胺。
4.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述的氯化试剂为三氯氧磷或氯化亚砜。
5.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述的正辛醇与氯化试剂的摩尔比为1:1～1:1.2。
6.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述的正辛醇与甲酰胺催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.05。
7.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述的后处理首先是将反应液向水里滴加进行水解，其次再对反应体系进行2～4次水洗，最后加入碱性溶液调节反应体系pH为7～10。
8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于，所述的碱性溶液为碳酸钠水溶液或碳酸氢钠水溶液。
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