CN111499486B - 一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医药合成领域，公开了一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法，包括：1)氯代反应；2)炔化反应；3）副产物E/Z‑2,5‑二氯‑2‑戊烯合成环丙基甲基酮。本发明工艺氯代反应收率高；氯代试剂为三光气，反应条件温和，安全性高。炔化反应采用有机溶剂、无机碱、相转移催化剂体系，收率高；高闪点有机溶剂稀释反应体系，反应安全。氯代反应生成的E/Z‑2‑5‑二氯‑2‑戊烯经硫酸脱氯、环合后转化为环丙基甲基酮实现套用。氯化钾作为副产物处理，氯代反应用到的有机溶剂、水、有机碱、催化剂；炔化反应用到的有机溶剂、相转移催化剂，均可回收套用。反应环境友好，仅有氯化钾和硫酸钾两种钾盐副产物，基本实现零排放。

Description

一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法
技术领域
本发明涉及医药合成领域，尤其涉及一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法。
背景技术
环丙基乙炔是治疗艾滋病药物依法韦仑(Efavirenz)的关键中间体，可以由不同的原料合成，例如环丙基甲基酮、环丙基甲基醛。其中，环丙基甲基酮可经由氯代、炔化两步反应制备环丙基乙炔。
BASF的美国专利US6207864(1998年9月17日公开)公开了以环丙基甲基酮为起始原料，与三苯基氧化膦、氯代试剂，以氯苯、二甲苯等为溶剂反应制备包含1-环丙基烯基氯和1-环丙基-1，1-二氯乙烷的粗品，所得粗品溶于甲苯中滴加到氢氧化钾和丁基三甘醇中连续蒸馏制得环丙基乙炔，氯代试剂包括光气、双光气和三光气(即双(三氯甲基)碳酸酯，固体光气)。氯代反应收率51.8％，炔化收率91.5％，总收率47.45％，产品纯度99.5％。
Chemtura UK Ltd的专利WO2000021912A1(2000年4月20日公开)公开了在叔胺和惰性溶剂中由环丙基甲基酮与二氯三芳基膦或二氯三烷基膦氯代制备1-环丙基烯基氯。氯代一步，指出加入有机碱作为缚酸剂能够抑制氯代反应中的三元环开环；实际氯代试剂为二氯三烷基膦或者二氯三芳基膦，可以原位生成，也可以事先由三烷基膦、三烷基氧化膦或者三芳基膦、三芳基氧化膦与氯气或光气等制备；并指出有机碱优选不与氯代试剂反应的叔胺，尤其是吡啶、喹啉，三乙胺由于在该反应条件下能够与光气作用生成基因毒性二乙基氨甲酰氯而不被推荐；考虑到1-环丙基烯基氯热稳定性较好，可经蒸馏纯化，反应生成有机胺盐酸盐需加入溶剂增加流动性，且溶剂不应影响氯代物蒸馏纯化，推荐选用高沸点的溶剂，优选1，2-二氯苯；反应物减压蒸馏的馏分进一步分馏得1-环丙基烯基氯，沸点95-99℃，收率54.7％，含量＞97％。炔化一步，优选无机强碱尤其是氢氧化钠，优选高沸点的偶极质子或非质子溶剂如二甲亚砜、乙二醇，反应物常压蒸馏，所得环丙基乙炔，沸点57℃-62℃，收率87.3％，纯度＞98％。
Figure BDA0002444208360000011
浙江工业大学李坚军的中国专利ZL200910101763.4(2010年1月13日公开，2012年8月22日授权公告)公开了以环丙基甲基酮和三光气为原料，在有机胺催化剂作用下于有机溶剂中反应，反应液蒸馏纯化得1-环丙基烯基氯，收率86％-94％，有机溶剂包括C1-C5卤代烷烃、C1-C8脂肪脂、酮类、醚类、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、环己烷、二硫化碳、硝基甲烷。优点在于替代传统三氯化磷、五氯化磷等酸性强的传统氯代试剂，避免使用光气等剧毒气体，1-环丙基烯基氯收率最高94％，无纯度数据。
海门瑞一的中国专利CN102381295A(2012年3月21日公开)公开了使用环丙基甲基酮的甲苯溶液，加入三苯基氧化膦，分批加入固体光气，减压蒸馏得环丙基烯基氯，再以氢氧化钾在甲醇、丙酮混合溶剂中炔化、精馏得环丙基乙炔。实验室规模制备，没有收率和质量数据。
安徽贝克的中国专利ZL200510072667.7(2016年10月5日公开，2019年3月15日授权公告)公开了使用环丙基甲基酮、氯代试剂(草酰氯、氯化亚砜、三光气)、有机碱(吡啶、喹啉)和催化剂(三苯基膦、三苯基氧膦)，溶于有机溶剂(甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯)中，制备1-环丙基烯基氯；使用氢氧化钠或氢氧化钾碱性水溶液回收氯代步骤中的反应残留物，制得含氯代反应所需的有机碱、三苯基膦或三苯基氧化膦和有机溶剂混合物，补充氯代试剂和环丙基甲基酮进行新的氯代，氯代试剂包括草酰氯、氯化亚砜、三光气。氯代反应，1-环丙基烯基氯纯度＞98％，收率58％-65％：炔化反应，环丙基乙炔收率89％。优点在于循环利用反应液，避免处理大量含磷废水。
瑞孚信江苏的中国专利CN108440229(2018年8月24日公开)公开了：氯代一步，控制原料环丙基甲基酮(沸点112-114℃)基本反应完成，此时反应体系中只有氯代产物(130-132℃)、三氯氧磷(常压沸点105.8℃，熔点1.25℃)与有机溶剂具有挥发性，利用其沸点差异，通过精馏，实现高效分离与回收三氯氧磷，优选沸点低于85℃或沸点高于125℃的溶剂，考虑到氯代产物的热敏温度在80℃左右，必须减压条件下精馏。并采用反应精馏，1-环丙基烯基氯在氢氧化钠、氢氧化钾强碱作用下脱除一分子氯化氢成环丙基乙炔，塔顶收集得环丙基乙炔经精馏得最终产品。两步反应，环丙基乙炔总收率53.9％-59.3％，含量＞99.1％。避免了在冰水中水解三氯氧磷，回收的三氯氧磷经简单精馏可综合利用，三废减少，成本降低；反应精馏由1-环丙基烯基氯制备环丙基乙炔，转化率高、选择性好、能耗低，适合工业化生产。缺点在于使用五氯化磷作为氯代试剂。
瑞孚信江苏的中国专利CN109608296(2019年4月12日公开)公开了：炔化一步，常规方法中多采用有机溶剂体系，加入强碱进行反应，由于体系产生大量无机盐，并在有机溶剂中析出，影响反应的选择性并降低了产品纯度。采用1-环丙基烯基氯，在[Bmim]OH或[Bmim]Im碱性离子液体条件下，利用环丙基乙炔沸点(52℃)低于1-环丙基烯基氯沸点，在多段反应器中，采用反应精馏技术，连续蒸出并经冷凝器在塔顶收集环丙基乙炔。炔化一步，含量＞99％，收率＞98％。由于反应选择性和转化率提高，大量减少三废产生，省去原有的分层、萃取步骤，降低了成本。
郑州大学张洁等文章中(2019年10月发表)公开了：以环丙基甲基酮为起始原料，五氯化磷为氯化试剂，二甲苯为溶剂，采用先氯化后消除的工艺合成了依非韦伦关键中间体环丙基乙炔。一步消除反应选用三乙胺，反应结束后，合并蒸馏馏分，加盐酸调至水层pH为1-2，有机层经精馏得1-环丙基烯基氯。二步消除、炔化反应，在氢氧化钾、二甲基亚砜体系中滴加气相色谱纯度90％的1-环丙基烯基氯，回流消除进行，收集馏出液，并加水继续收集馏分，合并馏出液精馏，所得环丙基乙炔以环丙基甲基酮计单程收率为49％；一步消除反应的蒸馏残留物加水，加热溶解后加入氢氧化钠释放游离的三乙胺，经分液，水层用二甲苯萃取、干燥、过滤等工序回收约80％的三乙胺，套用到一步消除反应，反应收率未见明显降低。
综上所述，现有公开的专利或文献中都存在环丙基甲基酮氯代得环丙烯基氯收率低。氯代试剂三氯化磷、五氯化磷酸性强，对设备腐蚀性大；氯代步骤生成的三氯氧磷被碱水分解，产生大量含磷废水难处理。尤其是氯代反应中生成的副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯无法利用等缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法，本发明以环丙基甲基酮为起始原料，该制备方法收率高、安全性高、更为环保成本低，且可获得额外副产物。
本发明的具体技术方案为：一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法，包括以下步骤：
1)氯代反应制备1-环丙基烯基氯：将环丙基甲基酮与三苯基氧化膦、三乙胺的氯苯、甲苯或1，2-二氯苯溶液混合，加热升温，滴加三光气的氯苯、甲苯或1，2-二氯苯溶液，保温反应；反应结束后，调节pH为6-7，减压蒸馏的馏出液分层，有机层进入精馏塔分离出的1-环丙基烯基氯用于下一步炔化投料，分离出的溶剂重新套用于氯代反应，分离出的副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯用于合成环丙基甲基酮。以下反应式为示例之一：
Figure BDA0002444208360000031
2)消除一分子氯化氢，炔化制备环丙基乙炔：向1-环丙基烯基氯、有机溶剂中加入无机碱水溶液、相转移催化剂，加热升温，保温反应，常压蒸馏的馏出液进入精馏塔分离出环丙基乙炔。以下反应式为示例之一：
Figure BDA0002444208360000041
3)副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯合成环丙基甲基酮：步骤1)所得副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯经硫酸脱氯、环合得到环丙基甲基酮，重新作为步骤1)的氯代起始原料。以下反应式为示例之一：
Figure BDA0002444208360000042
在步骤3)中，本发明严格限定了采用硫酸进行脱氯，原因在于我们发现烯基氯(E/Z-2，5-二氯-2-戊烯)本身稳定性较强，而经过试验只有硫酸根能够取代氯原子生成氯化氢和离去性更强的烯基磺酸
Figure BDA0002444208360000043
进而水解成羰基，得到中间体5-氯-2-戊酮，再在碱性条件下关环生成环丙甲酮。而由于受制于反应体系或原料成本，其他脱氯试剂均不能有效实现脱氯。
作为优选，步骤1)中：
所述环丙基甲基酮、三苯基氧化膦、三乙胺和三光气的摩尔比为1∶1-1.2∶1-1.4∶1-1.3；和/
或
加热升温的温度为90-110℃；和/或
减压蒸馏的馏出液分层后的水层套用于步骤1)中的pH调节。
作为进一步优选，步骤1)中：
所述环丙基甲基酮、三苯基氧化膦和三光气的摩尔比为1∶1.1∶1.2∶1.15；和/或
反应温度为95-105℃；和/或
作为优选，步骤1)中：
减压蒸馏后的残留物过滤，滤饼为三苯基氧化膦，烘干后套用于氯代反应；滤液用氢氧化钾调pH＞13，常压蒸馏出三乙胺，干燥后套用于氯代反应投料；继续浓缩水溶液，结晶、过滤出氯化钾作为副产物；蒸馏出的水冷凝后用于步骤1)中pH调节。
作为优选，步骤2)中：
所述有机溶剂选自C6-C12烷烃；和/或
所述1-环丙基烯基氯、无机碱、相转移催化剂的质量比为1∶2-3∶0.1-0.3；和/或
所述相转移催化剂选自聚乙二醇、氯化铵季铵盐、冠醚和环糊精中的一种或多种；和/或反应温度为80-120℃。
作为进一步优选，步骤2)中：
所述有机溶剂选自C9-C12烷烃；和/或
所述1-环丙基烯基氯、无机碱、相转移催化剂的质量比为1∶2.5∶0.2；和/或
所述相转移催化剂为为聚乙二醇-400或冠醚；和/或
反应温度为95-105℃。
作为优选，步骤2)中：炔化反应常压蒸馏所得残留降温到室温后过滤，滤液为有机溶剂，过量的无机碱水溶液以及溶于水的相转移催化剂，套用于炔化反应；滤饼为氯化钾，烘干后作为副产物。
作为优选，步骤3)具体为：将副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯缓慢滴入硫酸中脱氯反应至无明显氯化氢，再将所得硫酸溶液滴入氢氧化钾溶液中进行环合反应，常压蒸出的环丙基甲基酮作为步骤1)的原料；脱氯过程中产生的氯化氢经喷淋吸收后得到稀盐酸用于步骤1)中的pH调节；蒸完环丙基甲基酮后继续浓缩水溶液，结晶、过滤出的硫酸钾作为副产物。
作为优选，步骤3)中：
所述E/Z-2，5-二氯-2-戊烯与硫酸、氢氧化钾的摩尔比为1∶1.1-1.5∶3.3-4；和/或
脱氯反应温度为20-80℃；和/或
环合温度为80-120℃。
作为进一步优选，步骤3)中：
所述E/Z-2，5-二氯-2-戊烯与硫酸、氢氧化钾的摩尔比为1∶1.2∶3.6；和/或
脱氯反应温度为40-50℃；和/或
环合温度为95-105℃。
同现有环丙基甲基酮氯代、炔化制备环丙基乙炔的工艺相比，本发明的有益效果是：(1)本发明在氯代反应中保持反应过量的三乙胺，使体系始终处于碱性环境，使亲核的游离氯负离子浓度底，从而环丙基开环的副反应大大减少，目标产物的转化率更高；因此本发明氯代反应收率高(现有技术反应收率在70％左右，本发明收率＞80％)。此外，本发明氯代试剂为三光气，反应条件温和，安全性高。
(2)本发明在炔化反应中采用有机溶剂、无机碱水溶液、相转移催化剂体系，为三相体系(在现有技术的炔化反应中采用通常为全水相、全有机相体系或连续进料出料)，消除氯化氢发生在转移相中，生成的环丙乙炔被萃取到有机相，保持转移相合理浓度，底物转化更加彻底；因此本发明炔化反应的收率高(现有技术反应收率90％左右。本发明收率＞95％)。且采用高闪点有机溶剂稀释反应体系，反应安全。
(3)本发明氯代反应生成的副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯经硫酸脱氯、氢氧化钾环合后转化为环丙基甲基酮实现套用。氯化钾作为副产物处理，氯代反应用到的有机溶剂、水、有机碱、催化剂，炔化反应用到的有机溶剂、相转移催化剂，均可回收套用；环境友好，仅有氯化钾和硫酸钾两种钾盐副产物，基本实现零排放。综上，本发明工艺具有绿色环保的优点，所有助剂、溶剂均回收套用，仅产生二氧化碳。氯代反应的开环副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯转化为环丙甲酮作为氯代原料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法，包括以下步骤：
1)氯代反应制备1-环丙基烯基氯：将环丙基甲基酮与三苯基氧化膦、三乙胺的氯苯、甲苯或1，2-二氯苯溶液混合，加热升温，滴加三光气的氯苯、甲苯或1，2-二氯苯溶液，保温反应；反应结束后，调节pH为6-7，减压蒸馏的馏出液分层，有机层进入精馏塔分离出的1-环丙基烯基氯用于下一步炔化投料，分离出的溶剂重新套用于氯代反应，分离出的副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯用于合成环丙基甲基酮。
2)消除一分子氯化氢，炔化制备环丙基乙炔：向1-环丙基烯基氯、有机溶剂中加入无机碱水溶液、相转移催化剂，加热升温，保温反应，常压蒸馏的馏出液进入精馏塔分离出环丙基乙炔。
3)副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯合成环丙基甲基酮：步骤1)所得副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯经硫酸脱氯、环合得到环丙基甲基酮，重新作为步骤1)的氯代起始原料。
作为优选，步骤1)中：
所述环丙基甲基酮、三苯基氧化膦、三乙胺和三光气的摩尔比为1∶1-1.2∶1-1.4∶1-1.3；和/或
加热升温的温度为90-110℃；和/或
减压蒸馏的馏出液分层后的水层套用于步骤1)中的pH调节。
作为进一步优选，步骤1)中：
所述环丙基甲基酮、三苯基氧化膦、三乙胺和三光气的摩尔比为1∶1.1∶1.2∶1.15；和/或反应温度为95-105℃；和/或
作为优选，步骤1)中：
减压蒸馏后的残留物过滤，滤饼为三苯基氧化膦，烘干后套用于氯代反应；滤液用氢氧化钾调pH＞13，常压蒸馏出三乙胺，干燥后套用于氯代反应投料；继续浓缩水溶液，结晶、过滤出氯化钾作为副产物；蒸馏出的水冷凝后用于步骤1)中pH调节。
作为优选，步骤2)中：
所述有机溶剂选自C6-C12烷烃；和/或
所述1-环丙基烯基氯、无机碱、相转移催化剂的质量比为1∶2-3∶0.1-0.3；和/或
所述相转移催化剂选自聚乙二醇、氯化铵季铵盐、冠醚和环糊精中的一种或多种；和/或
反应温度为80-120℃。
作为进一步优选，步骤2)中：
所述有机溶剂选自C9-C12烷烃；和/或
所述1-环丙基烯基氯、无机碱、相转移催化剂的质量比为1∶2.5∶0.2；和/或
所述相转移催化剂为为聚乙二醇-400或冠醚；和/或
反应温度为95-105℃。
作为优选，步骤2)中：炔化反应常压蒸馏所得残留降温到室温后过滤，滤液为有机溶剂，过量的无机碱水溶液以及溶于水的相转移催化剂，套用于炔化反应；滤饼为氯化钾，烘干后作为副产物。
作为优选，步骤3)具体为：将副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯缓慢滴入硫酸中脱氯反应至无明显氯化氢，再将所得硫酸溶液滴入氢氧化钾溶液中进行环合反应，常压蒸出的环丙基甲基酮作为步骤1)的原料；脱氯过程中产生的氯化氢经喷淋吸收后得到稀盐酸用于步骤1)中的pH调节；蒸完环丙基甲基酮后继续浓缩水溶液，结晶、过滤出的硫酸钾作为副产物。
作为优选，步骤3)中：
所述E/Z-2，5-二氯-2-戊烯与硫酸、氢氧化钾的摩尔比为1∶1.1-1.5∶3.3-4；和/或
脱氯反应温度为20-80℃；和/或
环合温度为80-120℃。
作为进一步优选，步骤3)中：
所述E/Z-2，5-二氯-2-戊烯与硫酸、氢氧化钾的摩尔比为1∶1.2∶3.6；和/或
脱氯反应温度为40-50℃；和/或
环合温度为95-105℃。
实施例1
1)氯代反应制备1-环丙基烯基氯，及各物料回收套用：
于3000ml反应瓶中投环丙基甲基酮84克、三苯氧磷306克、三乙胺121克、氯苯1200克，搅拌升温至90℃。缓慢滴加三光气氯苯溶液(114克三光气溶于450克氯苯)，滴毕，升温至100℃，反应5小时。降温至40℃，5-10％稀盐酸调pH为6-7，减压蒸馏。
蒸得的有机溶液进入精馏系统，分段分别收集馏分，得氯代产物环丙烯基氯86克，收率84％，纯度＞98％，用于步骤2)炔化；得溶剂氯苯1600克，回收率97％，套用于本步氯代；得氯代副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯23克，纯度＞96％，用于步骤3)脱氯、环合回收环丙甲基酮。
调酸减压蒸馏的釜底物降至室温，过滤、烘干得三苯氧磷304克，含量＞98％，回收率＞99％，套用于本步氯代；母液氢氧化钾溶液调pH12-13，蒸出三乙胺，干燥后得118克，纯度＞99％，回收率＞97％，套用于本步氯代；残液继续浓缩结晶得副产物氯化钾。
2)炔化反应制备环丙基乙炔：
于2000ml反应瓶中投正癸烷600g、环丙烯基氯102.5克、聚乙二醇20克、氢氧化钾140克、水140克，搅拌升温至90℃，回流反应4小时，改体系为蒸馏装置，蒸至内温105-110℃。
蒸得的有机溶剂进入精馏系统，收集炔化产品环丙乙炔63.4克，收率96％，纯度＞99.5％。
反应蒸馏后的釜底物降至室温，过滤烘干为副产物氯化钾，母液中有机层正癸烷588克，回收率98％，套用于本步炔化；水层含氢氧化钾80克，聚乙二醇20克，补加60克新鲜氢氧化钾即可套用于本步炔化。
3)脱氯、环合反应制备环丙基甲基酮：
500ml反应瓶中投98％硫酸120克，升温至40℃，缓慢滴加E/Z-2，5-二氯-2-戊烯139克，同时用水吸收反应生成的氯化氢。滴毕，45℃左右保温反应至体系无明显酸气逸出，约需2小时。反应毕，吸收到的稀盐酸用于氯代调酸，脱好氯的硫酸溶液缓慢滴入100℃的氢氧化钾溶液(201克氢氧化钾溶于250克水)中，滴毕，100℃保温反应3小时，常压蒸馏。
蒸得的环丙基甲基酮经固体氢氧化钾干燥后80克，收率95.2％，纯度＞99％，用于氯代合成环丙烯基氯。蒸馏釜底物继续浓缩结晶得副产物硫酸钾和氯化钾。
实施例2
1)回收物料套用的氯代反应制备1-环丙基烯基氯
于3000ml反应瓶中投环丙基甲基酮84克(实例1步骤3自制的物料)、三苯氧磷311克，含量98％(实例1回收套用的物料加新鲜原料补足的量)、三乙胺121克，纯度＞99％(实例1回收套用的物料加新鲜原料补足的量)、氯苯1200克(实例1回收套用的物料)，搅拌升温至90℃。缓慢滴加三光气氯苯溶液(114克三光气溶于450克氯苯，实例1回收溶剂加新鲜溶剂补足的量)，滴毕，升温至100℃，反应5小时。降温至40℃，5-10％稀盐酸(步骤3吸收得到的烯酸)调pH6-7，减压蒸馏。
蒸得的有机溶液进入精馏系统，分段分别收集馏分，得氯代产物环丙烯基氯85.6克，收率83.5％，纯度＞98％，用于步骤2炔化；得溶剂氯苯1604克，回收率97％，套用于本步氯代；得氯代副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯24克，纯度＞96％，用于脱氯、环合回收环丙甲基酮。
调酸减压蒸馏的釜底物降至室温，过滤、烘干得三苯氧磷309克，含量＞98％，套用于本步氯代；母液氢氧化钾溶液调pH为12-13，蒸出三乙胺，干燥后得117克，纯度＞99％，回收率：97％，套用于本步氯代；残液继续浓缩结晶得副产物氯化钾。
2)回收套用物料的炔化反应制备环丙基乙炔：
于2000ml反应瓶中投实列1步骤2的母液，补加正癸烷12g、氢氧化钾60克，环丙烯基氯102.5克，搅拌升温至90℃，回流反应4小时，改体系为蒸馏装置，蒸至内温105-110℃。
蒸得的有机溶剂进入精馏系统，收集炔化产品环丙乙炔64.2克，收率97％，纯度＞99.5％。
反应蒸馏后的釜底物降至室温，过滤烘干为副产物氯化钾，母液中有机层正癸烷585克，回收率97.5％，套用于本步炔化；水层含氢氧化钾80克，聚乙二醇20克，补加60克新鲜氢氧化钾即可继续套用于本步炔化。
实施例3：回收物料继续套用的氯代反应制备1-环丙基烯基氯
于3000ml反应瓶中投环丙基甲基酮84克、三苯氧磷311克，含量98％(实例2回收套用的物料加新鲜原料补足的量)、三乙胺121克，纯度＞99％(实例2回收套用的物料加新鲜原料补足的量)、氯苯1200克(实例2回收套用的物料)，搅拌升温至90℃。缓慢滴加三光气氯苯溶液(114克三光气溶于450克氯苯，实例2回收套用的物料加新鲜原料补足的量)，滴毕，升温至100℃，反应5小时。降温至40℃，5-10％稀盐酸(步骤3吸收得到的烯酸)调pH6-7，减压蒸馏。
蒸得的有机溶液进入精馏系统，分段分别收集馏分，得氯代产物环丙烯基氯86.5克，收率84.5％，纯度＞98％，用于步骤2炔化；得溶剂氯苯1600克，回收率97％，套用于本步氯代；得氯代副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯24克，纯度＞96％，用于脱氯、环合回收环丙甲基酮。
调酸减压蒸馏的釜底物降至室温，过滤、烘干得三苯氧磷307克，含量＞98％，套用于本步氯代；母液氢氧化钾溶液调pH为12-13，蒸出三乙胺，干燥后得115克，纯度＞99％，回收率：95％，套用于本步氯代；残液继续浓缩结晶得副产物氯化钾。
2)回收套用物料的炔化反应制备环丙基乙炔：
于2000ml反应瓶中投实列2步骤2的母液，补加正癸烷15g、氢氧化钾60克，环丙烯基氯102.5克，搅拌升温至90℃，回流反应4小时，改体系为蒸馏装置，蒸至内温105-110℃。
蒸得的有机溶剂进入精馏系统，收集炔化产品环丙乙炔64.6克，收率98％，纯度＞99.5％。
反应蒸馏后的釜底物降至室温，过滤烘干为副产物氯化钾，母液中有机层正癸烷582克，回收率97％，套用于本步炔化；水层含氢氧化钾80克，聚乙二醇20克，补加60克新鲜氢氧化钾即可继续套用于本步炔化。
实施例4：工艺放大
1)氯代反应制备1-环丙基烯基氯，及各物料回收：
于50001反应釜中投环丙基甲基酮168千克、三苯氧磷612千克、三乙胺242千克、氯苯2400千克，搅拌升温至90℃。缓慢滴加三光气氯苯溶液(228千克三光气溶于900千克氯苯)，滴毕，升温至100℃，反应5小时。降温至40℃，5-10％稀盐酸调pH为6-7，减压蒸馏。
蒸得的有机溶液进入精馏系统，分段分别收集馏分，得氯代产物环丙烯基氯171.8千克，收率83.8％，纯度＞98％，用于步骤2)炔化；得溶剂氯苯3180千克，回收率96.4％，套用于本步氯代；得氯代副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯48千克，纯度＞96％，用于脱氯、环合回收环丙甲基酮。
调酸减压蒸馏的釜底物降至室温，过滤、烘干得三苯氧磷610千克，含量＞98％，回收率＞99％，套用于本步氯代；母液氢氧化钾溶液调pH12-13，蒸出三乙胺，干燥后得235克，纯度＞99％，回收率＞97％，套用于本步氯代；残液继续浓缩结晶得副产物氯化钾。
2)炔化反应制备环丙基乙炔：
于20001反应瓶中投正癸烷600千克、环丙烯基氯102.5千克、聚乙二醇20千克、氢氧化钾140千克、水140千克，搅拌升温至90℃，回流反应4小时，改体系为蒸馏装置，蒸至内温105-110℃。
蒸得的有机溶剂进入精馏系统，收集炔化产品环丙乙炔62.8千克，收率95％，纯度＞99.5％。
反应蒸馏后的釜底物降至室温，过滤烘干为副产物氯化钾，母液中有机层正癸烷590千克，回收率98％，套用于本步炔化；水层含氢氧化钾80千克，聚乙二醇20千克，补加60千克新鲜氢氧化钾套用于本步炔化。
3)脱氯、环合反应制备环丙基甲基酮：
5001反应瓶中投98％硫酸120千克，升温至40℃，缓慢滴加E/Z-2，5-二氯-2-戊烯139千克，同时用水吸收反应生成的氯化氢。滴毕，45℃左右保温反应至体系无明显酸气逸出，约需2小时。反应毕，吸收到的稀盐酸用于氯代调酸，脱好氯的硫酸溶液缓慢滴入100℃的氢氧化钾溶液(201千克氢氧化钾溶于250千克水)中，滴毕，100℃保温反应3小时，常压蒸馏。
蒸得的环丙基甲基酮经固体氢氧化钾干燥后77千克，收率92％，纯度＞99％，用于氯代合成环丙烯基氯。蒸馏釜底物继续浓缩结晶得副产物硫酸钾和氯化钾。
实施例5
1)氯代反应制备1-环丙基烯基氯：
于3000ml反应瓶中投环丙基甲基酮84克、三苯氧磷306克、三乙胺121克、1.2-二氯苯1200克，搅拌升温至90℃。缓慢滴加三光气氯苯溶液(114克三光气溶于450克1，2-二氯苯)，滴毕，升温至100℃，反应5小时。降温至40℃，5-10％稀盐酸调pH为6-7，减压蒸馏。
蒸得的有机溶液进入精馏系统，分段分别收集馏分，得氯代产物环丙烯基氯84克，收率82％，纯度＞98％，用于步骤2)炔化；得溶剂氯苯1620克，回收率98.5％，套用于本步氯代；得氯代副产物E/Z-2，5-二氯-2-戊烯24克，纯度＞96％。用于脱氯、环合回收环丙甲基酮。
调酸减压蒸馏的釜底物降至室温，过滤、烘干得三苯氧磷300克，含量＞98％，回收率＞98％，套用于本步氯代；母液氢氧化钾溶液调pH12-13，蒸出三乙胺，干燥后得116克，纯度＞99％，回收率：95.8％，套用于本步氯代；残液继续浓缩结晶得副产物氯化钾。
2)炔化反应制备环丙基乙炔：
于2000ml反应瓶中投正十二烷600g、环丙烯基氯102.5克、四丁基溴化铵20克、氢氧化钾140克、水140克，搅拌升温至90℃，回流反应4小时，改体系为蒸馏装置，蒸至内温105-110℃。
蒸得的有机溶剂进入精馏系统，收集炔化产品环丙乙炔62.4克，收率94.5％，纯度＞99.5％。
反应蒸馏后的釜底物降至室温，过滤烘干为副产物氯化钾，母液中有机层正十二烷590克，回收率98％，套用于本步炔化；水层含氢氧化钾80克，四丁基溴化铵20克，补加60克新鲜氢氧化钾即可套用于本步炔化。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种环丙基乙炔的安全、环保制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1) 氯代反应制备1-环丙基烯基氯：将环丙基甲基酮与三苯基氧化膦、三乙胺的氯苯、甲苯或1,2-二氯苯溶液混合，加热升温，滴加三光气的氯苯、甲苯或1,2-二氯苯溶液，保温反应；反应结束后，调节pH为6-7，减压蒸馏的馏出液分层，有机层进入精馏塔分离出的1-环丙基烯基氯用于下一步炔化投料，分离出的溶剂重新套用于氯代反应，分离出的副产物E/Z-2,5-二氯-2-戊烯用于合成环丙基甲基酮；
2) 消除一分子氯化氢，炔化制备环丙基乙炔：向1-环丙基烯基氯、有机溶剂中加入无机碱水溶液、相转移催化剂，加热升温，保温反应，常压蒸馏的馏出液进入精馏塔分离出环丙基乙炔；
3）副产物E/Z-2,5-二氯-2-戊烯合成环丙基甲基酮：步骤1）所得副产物E/Z-2,5-二氯-2-戊烯经硫酸脱氯、环合得到环丙基甲基酮，重新作为步骤1）的氯代起始原料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中：
所述环丙基甲基酮、三苯基氧化膦、三乙胺和三光气的摩尔比为1：1-1.2：1-1.4：1-1.3；和/或
加热升温的温度为90-110℃；和/或
减压蒸馏的馏出液分层后的水层套用于步骤1）中的pH调节。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1）中：
所述环丙基甲基酮、三苯基氧化膦、三乙胺和三光气的摩尔比为1：1.1：1.2：1.15；和/或
反应温度为95-105℃。
4.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤1)中：
减压蒸馏后的残留物过滤，滤饼为三苯基氧化膦，烘干后套用于氯代反应；滤液用氢氧化钾调pH＞13，常压蒸馏出三乙胺，干燥后套用于氯代反应投料；继续浓缩水溶液，结晶、过滤出氯化钾作为副产物；蒸馏出的水冷凝后用于步骤1）中pH调节。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中：
所述有机溶剂选自C6-C12烷烃；和/或
所述1-环丙基烯基氯、无机碱、相转移催化剂的质量比为1：2-3：0.1-0.3；和/或
所述相转移催化剂选自聚乙二醇、氯化铵季铵盐、冠醚和环糊精中的一种或多种；和/或
反应温度为80-120℃。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2）中：
所述有机溶剂选自C9-C12烷烃；和/或
所述1-环丙基烯基氯、无机碱、相转移催化剂的质量比为1：2.5：0.2；和/或
所述相转移催化剂为聚乙二醇-400或冠醚；和/或
反应温度为95-105℃。
7.如权利要求1或5或6所述的方法，其特征在于，步骤2）中：炔化反应常压蒸馏所得残留降温到室温后过滤，滤液为有机溶剂，过量的无机碱水溶液以及溶于水的相转移催化剂，套用于炔化反应；滤饼为氯化钾，烘干后作为副产物。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）具体为：将副产物E/Z-2,5-二氯-2-戊烯缓慢滴入硫酸中脱氯反应至无明显氯化氢，再将所得硫酸溶液滴入氢氧化钾溶液中进行环合反应，常压蒸出的环丙基甲基酮作为步骤1）的原料；脱氯过程中产生的氯化氢经喷淋吸收后得到稀盐酸用于步骤1）中的pH调节；蒸完环丙基甲基酮后继续浓缩水溶液，结晶、过滤出的硫酸钾作为副产物。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤3）中：
所述E/Z-2,5-二氯-2-戊烯与硫酸、氢氧化钾的摩尔比为1：1.1-1.5：3.3-4；和/或
脱氯反应温度为20-80℃；和/或
环合温度为80-120℃。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤3）中：
所述E/Z-2,5-二氯-2-戊烯与硫酸、氢氧化钾的摩尔比为1：1.2：3.6；和/或
脱氯反应温度为40-50℃；和/或
环合温度为95-105℃。
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