CN111138316A - 一种苯乙腈合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种苯乙腈合成方法，包括如下步骤：在装有机械搅拌、温度计、冷凝器、恒压滴加漏斗的四口玻璃反应瓶中，投入氯苄，开搅拌，再依次投入溶剂、缚酸剂、相转移催化剂；搅拌，将反应温度降至20℃以下，缓慢滴入氢氰酸；滴毕，控制反应温度20℃以下，反应1～10小时；升温至30～100℃，保温反应1～10小时；降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到苯乙腈。本发明避免了由氢氰酸制取氰化钠的步骤，工艺流程大大缩短；反应在惰性溶剂中进行，更易反应彻底；较低温度及无水条件下合成，副产物较少，产品收率较高；由于使用无水体系进行合成，废水排放量大大减少。
Description
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种苯乙腈合成方法。
背景技术
苯乙腈是重要的医药、农药中间体，用途广泛。医药方面主要用于青霉素、苯巴比妥、地巴唑、吲哚波芬、苯基异丙胺等生产；农药方面主要用于辛硫磷、稻丰散等生产。另外，还用于染料及其它精细化学品生产。
目前，普遍采用的苯乙腈合成工艺是氯苄与氰化钠水溶液在催化剂作用下反应得到。该法的缺点主要有四：一是首先需要由氢氰酸与氢氧化钠水溶液反应合成氰化钠，工艺流程和生产成本增加；二是氯苄和氰化钠为液液两相反应，反应不易进行；三是反应在高温进行，副产物较多，影响产品收率；四是含氰根废水量较大，不易处理。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种苯乙腈合成方法，直接使用氢氰酸和氯苄为原料，惰性溶剂作为反应介质，在缚酸剂和相转移催化剂的共同作用下，合成苯乙腈。
本发明是这样实现的，提供一种苯乙腈合成方法，包括如下步骤：
1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝器、恒压滴加漏斗的四口玻璃反应瓶中，投入氯苄，开搅拌，再依次投入溶剂、缚酸剂、相转移催化剂；
2)搅拌，将反应温度降至20℃以下，缓慢滴入氢氰酸；
3)滴毕，控制反应温度20℃以下，反应1～10小时；
4)升温至30～100℃，保温反应1～10小时；
5)降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到苯乙腈。
本发明还提供另一种苯乙腈合成方法，包括如下步骤：
1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝器、恒压滴加漏斗的四口玻璃反应瓶中，投入氯苄，开搅拌，再依次投入溶剂、氢氰酸、相转移催化剂；
2)搅拌，将反应温度降至20℃以下，缓慢加入缚酸剂；
3)滴毕，控制反应温度20℃以下，反应1～10小时；
4)升温至30～100℃，保温反应1～10小时；
5)降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到苯乙腈。
进一步地，上述方法中，氯苄、氢氰酸、缚酸剂、相转移催化剂的反应投料摩尔比为1:1～1.5:1～2:0.01～0.5。
进一步地，上述方法中，氢氰酸为液体氢氰酸或气体氢氰酸或氢氰酸任意浓度的水溶液。
进一步地，上述方法中，氢氰酸为液体氢氰酸。
进一步地，上述方法中，溶剂为氯代烃或芳烃或烷烃，缚酸剂为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾，相转移催化剂为胺类或季铵盐类催化剂。
进一步地，上述方法中，溶剂为二氯乙烷，缚酸剂为氢氧化钠，相转移催化剂为二甲胺。
进一步地，上述方法中，步骤3)中，控制反应温度20℃以下，反应3小时，步骤4)中，升温至50-60℃，保温反应2小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明直接使用氢氰酸和氯苄为原料，惰性溶剂作为反应介质，在缚酸剂和相转移催化剂的共同作用下，合成苯乙腈。具有如下四个优点：
1、避免了由氢氰酸制取氰化钠的步骤，工艺流程大大缩短。
2、反应在惰性溶剂中进行，更易反应彻底。
3、较低温度及无水条件下合成，副产物较少，产品收率较高。
4、由于使用无水体系进行合成，废水排放量大大减少。
具体实施方式
下面结合具体的实施方案，对本发明进行进一步的解释说明，但并不用于限制本发明的保护范围。
为了解决现有的苯乙腈合成工艺中存在的问题，本发明提供一种苯乙腈合成方法，包括如下步骤：
1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝器、恒压滴加漏斗的四口玻璃反应瓶中，投入氯苄，开搅拌，再依次投入溶剂、缚酸剂、相转移催化剂；溶剂为氯代烃或芳烃或烷烃，例如二氯乙烷、甲苯、正庚烷等，缚酸剂为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾，相转移催化剂为胺类或季铵盐类催化剂，例如二甲胺、三乙胺、四丁基溴化铵、三乙基苄基氯化铵等；优选溶剂为二氯乙烷，缚酸剂为颗粒状氢氧化钠，相转移催化剂为二甲胺。
2)搅拌，将反应温度降至20℃以下，缓慢滴入氢氰酸；其中，氯苄、氢氰酸、缚酸剂、相转移催化剂的反应投料摩尔比为1:1～1.5:1～2:0.01～0.5；氢氰酸为液体氢氰酸或气体氢氰酸或氢氰酸任意浓度的水溶液，优选脱氨后的液体氢氰酸；
或者，上述步骤1)、步骤2)中，将缚酸剂和氢氰酸的加入顺序调换；
3)滴毕，控制反应温度20℃以下，反应1～10小时，优选反应3小时；
4)升温至30～100℃，保温反应1～10小时，优选升温至50-60℃，保温反应2小时；
5)降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到苯乙腈。
实施例1：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克，开搅拌，再依次投入二氯乙烷150克、颗粒氢氧化钠44克、二甲胺11.3克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢滴加液体氢氰酸29.7克。滴毕，控温20℃以下反应3小时。升温至50～60℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈109克，收率93.2％，气谱含量99.5％。实施例1的反应式为：
实施例2：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入甲苯150克、颗粒氢氧化钠44克、二甲胺11.3克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢滴加液体氢氰酸29.7克。滴毕，控温20℃以下反应3小时。升温至90～100℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈100克，收率85.3％，气谱含量99.5％。
实施例3：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入二氯乙烷150克、颗粒氢氧化钠44克、二甲胺11.3克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢滴加液体氢氰酸29.7克。滴毕，控温20℃以下反应3小时。升温至30～40℃，保温反应10小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈101克，收率86.2％，气谱含量99.5％。
实施例4：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入二氯乙烷150克、碳酸钾152克、四丁基溴化铵6.4克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢滴加液体氢氰酸29.7克。滴毕，控温20℃以下反应3小时。升温至50～60℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈108克，收率92.1％，气谱含量99.5％。
实施例5：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入二氯乙烷150克、颗粒氢氧化钠44克、三乙胺10.1克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢滴加液体氢氰酸29.7克。滴毕，控温20℃以下反应3小时。升温至50～60℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈108克，收率92.1％，气谱含量99.5％。
实施例6：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入二氯乙烷150克、颗粒氢氧化钠44克、二甲胺11.3克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢滴加液体氢氰酸40.5克。滴毕，控温20℃以下反应3小时。升温至50～60℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈111克，收率94.7％，气谱含量99.5％。
实施例7：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入二氯乙烷150克、二甲胺11.3克、液体氢氰酸29.7克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢投入颗粒氢氧化钠44克。投氢氧化钠完毕，控温20℃以下反应3小时。升温至50～60℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈109克，收率91.0％，气谱含量99.5％。
实施例8：
向500mL四口反应瓶中，投入氯苄126.6克。开搅拌，再依次投入甲苯150克、二甲胺11.3克、液体氢氰酸29.7克。继续搅拌，降温至20℃以下。慢慢投入颗粒氢氧化钠44克。投氢氧化钠完毕，控温20℃以下反应3小时。升温至90～100℃，保温反应2小时。降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到无色苯乙腈100克，收率83.1％，气谱含量99.5％。
Claims (8)
1.一种苯乙腈合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝器、恒压滴加漏斗的四口玻璃反应瓶中，投入氯苄，开搅拌，再依次投入溶剂、缚酸剂、相转移催化剂；
2)搅拌，将反应温度降至20℃以下，缓慢滴入氢氰酸；
3)滴毕，控制反应温度20℃以下，反应1～10小时；
5)升温至30～100℃，保温反应1～10小时；
5)降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到苯乙腈。
2.一种苯乙腈合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝器、恒压滴加漏斗的四口玻璃反应瓶中，投入氯苄，开搅拌，再依次投入溶剂、氢氰酸、相转移催化剂；
2)搅拌，将反应温度降至20℃以下，缓慢加入缚酸剂；
3)滴毕，控制反应温度20℃以下，反应1～10小时；
4)升温至30～100℃，保温反应1～10小时；
5)降至室温，出料，过滤，滤液经精馏，得到苯乙腈。
3.如权利要求1或2所述的苯乙腈合成方法，其特征在于，氯苄、氢氰酸、缚酸剂、相转移催化剂的反应投料摩尔比为1:1～1.5:1～2:0.01～0.5。
4.如权利要求1或2所述的苯乙腈合成方法，其特征在于，氢氰酸为液体氢氰酸或气体氢氰酸或氢氰酸任意浓度的水溶液。
5.如权利要求4所述的苯乙腈合成方法，其特征在于，氢氰酸为液体氢氰酸。
6.如权利要求1或2所述的苯乙腈合成方法，其特征在于，溶剂为氯代烃或芳烃或烷烃，缚酸剂为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾，相转移催化剂为胺类或季铵盐类催化剂。
7.如权利要求6所述的苯乙腈合成方法，其特征在于，溶剂为二氯乙烷，缚酸剂为氢氧化钠，相转移催化剂为二甲胺。
8.如权利要求1所述的苯乙腈合成方法，其特征在于，步骤3)中，控制反应温度20℃以下，反应3小时，步骤4)中，升温至50-60℃，保温反应2小时。
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