CN115073274A - 类离子液体催化合成2-氯-4`-氟苯乙酮的制备方法 - Google Patents

类离子液体催化合成2-氯-4`-氟苯乙酮的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及类离子液体催化合成2‑氯‑4'‑氟苯乙酮的制备方法，所用的方法是：氮气保护下，在冰水浴中，以氟化苯为原料，在类离子液体做催化剂的的条件下滴加氯乙酰氯，滴加完成后在室温条件下反应30～60分钟，然后用甲苯萃取产物蒸馏得到2‑氯‑4'‑氟苯乙酮，本发明提供的2‑氯‑4'‑氟苯乙酮制备方法，其合成工艺简便、类离子液体可循环使用、原料廉价易得、生物降解性好，不会像无水氯化铝那样产生大量废水，也不会像氯化铝型离子液体那样用到大量有毒可挥发的溶剂且很难自然降解。

Description

类离子液体催化合成2-氯-4`-氟苯乙酮的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，涉及类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法。
背景技术
2-氯-4'-氟苯乙酮是一种重要的的医药中间体。它可以作为一种抗菌和抗真菌剂用于合成克林沙星三唑杂化物、可以合成氟伐他汀和农药氟环唑等。
合成2-氯-4'-氟苯乙酮的传统方法是在无水三氯化铝作为催化剂的条件下催化氟苯和氯乙酰氯反应合成出来的，该传统方法反应时需要大量的二氯乙烷等有机溶剂，反应结束后需要除掉无水氯化铝，这样会产生大量含铝离子废水和有机废液，传统方法不可避免的会产生很多污染。公告号为CN 107141212 A的中国专利公开了一种用氯化铝型离子液体作为催化剂合成2-氯-4'-氟苯乙酮的方法，这种催化剂可以回收循环使用，但氯化铝型离子液体对空气和水分特别敏感，工业化时催化反应过程和催化剂回收过程中氯化铝型离子液体会因接触空气而大量损耗，而且氯化铝型离子液体很难自然降解。而类离子液体催化剂可循环使用，不会像无水三氯化铝作为催化剂那样产生大量含铝离子废水和有机废液，对空气和水分也不太敏感，因此，类离子液体催化剂在合成工艺、经济成本及环保等方面可以满足工业化要求。
发明内容
针对上述问题情况，本发明提出一种类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，目的是解决传统方法即氯化铝作为催化剂时的会产生大量含铝离子的废水；氯化铝型离子液体作为催化剂时因对空气和水分敏感造成大量损耗而且很难自然降解的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下合成2-氯-4'-氟苯乙酮的方法，包括以下步骤：
(1)、在冰水浴中，以氟化苯为原料，在类离子液体做催化剂的的条件下滴加氯乙酰氯，滴加完成后在氮气保护下室温反应30～60分钟；
(2)、反应完全后，用甲苯萃取产物，并通过蒸馏的方式分离得到2-氯-4'-氟苯乙酮。
本发明步骤(1)在冰水浴中滴加氯乙酰氯，是因为氯乙酰氯容易挥发，刚滴加接触催化剂和氟化苯时反应比较激烈，会让一部分氯乙酰氯由液态变成气态，一是可能会让部分气态氯乙酰氯逃逸影响反应结果，二是逃逸出的氯乙酰氯有刺激性气味。在冰水浴下滴加作用是控制温度，目的是抑制氯乙酰氯由液态变成气态，效果是降低影响反应结果的影响和防止刺激性气味影响实验员操作实验。
进一步的，步骤(1)所述的类离子液体为Amide-AlCl3类离子液体。所述的Amide-AlCl3类离子液体是由N,N-二甲基乙酰胺(DMA)和AlCl3制备的DMA-2AlCl3、DMA-1.9AlCl3、DMA-1.8AlCl3、DMA-1.7AlCl3、DMA-1.6AlCl3、DMA-1.5AlCl3、DMA-1.4AlCl3中的任意一种。
进一步的，步骤(1)所述的氟化苯和氯乙酰氯的物质的量之比为1.0:1.05～1.1。
进一步的，步骤(1)滴加氯乙酰氯时需在冰水浴的条件下。
进一步的，步骤(1)所述的反应温度为0～40℃；步骤(1)所述的反应时间为30～60分钟。
进一步的，步骤(2)所述的产物需甲苯萃取。
进一步的，步骤(2)所述的蒸馏方法为减压蒸馏。
进一步的，步骤(2)所述的反应完全时为氟化苯的转化率大于96％。
进一步的，步骤(2)所述分离产物后的类离子液体可以循环使用。
本发明与现有技术相比，本发明提供的2-氯-4'-氟苯乙酮制备方法，通过采用类离子液体作为催化剂，由于类离子液体对空气和水分不太敏感，不需要大量的有机溶剂，不会产生大量废水，类离子液体催化剂可循环使用，易于实现工业化应用。此外在催化剂保存和后处理方面，类离子液体占优势。
具体实施方式
下面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。
实施例一：
类离子液体的制备方法为：DMA-2AlCl3合成方法：在N2保护的三口烧瓶加入26.67g(0.20mol)AlCl3，在搅拌状态下下缓慢滴加将8.71g(0.10mol)N,N-二甲基乙酰胺(DMA)到三口烧瓶中，室温下搅拌30min；后面升至100℃后再搅拌反应3h，得黄色透明的DMA-2AlCl3液体，存放于干燥器中备用。其他Amide-AlCl3类离子液体DMA-1.9AlCl3、DMA-1.8AlCl3、DMA-1.7AlCl3、DMA-1.6AlCl3、DMA-1.5AlCl3、DMA-1.4AlCl3按上述DMA-2AlCl3液体合成方法进行，其对应原料摩尔比分别为：n(AlCl3):n(DMA)＝1.9:1，n(AlCl3):n(DMA)＝1.8:1，n(AlCl3):n(DMA)＝1.7:1，n(AlCl3):n(DMA)＝1.6:1，n(AlCl3):n(DMA)＝1.5:1，n(AlCl3):n(DMA)＝1.4:1。
实施例二：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，31.84g(0.09mol)DMA-2AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮50.74g，收率98.0％。
实施例三：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，30.64g(0.09mol)DMA-1.9AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮50.53g，收率97.6％。
实施例四：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，29.44g(0.09mol)DMA-1.8AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮50.27g，收率97.1％。
实施例五：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，28.24g(0.09mol)DMA-1.7AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮50.12g，收率96.8％。
实施例六：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，27.04g(0.09mol)DMA-1.6AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮49.96g，收率96.5％。
实施例七：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，25.84g(0.09mol)DMA-1.5AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮49.86g，收率96.3％。
实施例八：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，24.64g(0.09mol)DMA-1.4AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加37.27g(0.33mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮49.76g，收率96.1％。
实施例九：
向反应瓶中加入28.83g(0.30mol)氟化苯，24.64g(0.09mol)DMA-1.4AlCl3类离子液体，冰水浴中滴加36.14g(0.32mol)氯乙酰氯，常温搅拌下至氟化苯基本消失，每次用60ml甲苯溶液萃取产物，萃取3次，然后回收甲苯，再减压蒸馏得2-氯-4'-氟苯乙酮49.73g，收率96.05％。

Claims (10)

1.类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：具体步骤包括：
(1)氮气保护下，在冰水浴中，以氟化苯为原料，在类离子液体做催化剂的条件下滴加氯乙酰氯，滴加完成后在室温下进行反应；
(2)反应完全后，对反应产物进行萃取，并通过蒸馏的方式分离得到2-氯-4'-氟苯乙酮。
2.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的类离子液体为Amide-AlCl3类离子液体。
3.如权利要求2所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：所述的Amide-AlCl3类离子液体为由N,N-二甲基乙酰胺(DMA)和AlCl3制备的DMA-2AlCl3、DMA-1.9AlCl3、DMA-1.8AlCl3、DMA-1.7AlCl3、DMA-1.6AlCl3、DMA-1.5AlCl3、DMA-1.4AlCl3中的任意一种。
4.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的氟化苯和氯乙酰氯的物质的量之比为1.0:1.05～1.1。
5.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(1)中反应的温度为0～40℃。
6.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(1)中反应的时间为30～60分钟。
7.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的产物采用甲苯萃取。
8.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(2)中蒸馏方法为减压蒸馏。
9.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的反应完全为氟化苯的转化率大于96％。
10.如权利要求1所述的类离子液体催化合成2-氯-4'-氟苯乙酮的制备方法，其特征在于：步骤(2)中分离产物后的类离子液体可以循环使用。
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