CN1687000A - 2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,包括:以有机胺为催化剂,2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸与二(三氯甲基)碳酸酯于90~120℃反应,后处理得所述产物。本发明方法工艺简单,反应条件温和,操作安全、方便,能耗低,三废少,产品收率和纯度高,宜于工业化生产。

Description

2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法
(一)技术领域
本发明涉及一种取代环丙烷羧酰氯化合物的合成方法。
(二)背景技术
2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯,俗称DV-菊酰氯,是合成氯菊酯、氯氰菊酯等拟除虫菊酯的重要中间体,通常由2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸与三氯氧磷、氯化亚砜或氯甲酸三氯甲酯(俗称双光气)等氯化剂反应制得。三氯氧磷法(如WO9202482),生成难以除去的副产物亚磷酸,一般需经精馏,因而产品的收率较低、纯度较差。氯化亚砜法(如US4423222、CN1092762),产生难闻的二氧化硫气体,腐蚀设备,污染环境。氯甲酸三氯甲酯法(如农药,1996,35(12),6-7),制备的产品纯度好、收率高,但氯甲酸三氯甲酯是液体,储存和运输较不方便。另外,这些合成方法一般都使用一定量的合适溶剂,并通过减压蒸馏等后处理工艺回收、纯化和套用溶剂,而增加了设备投资和溶剂投资,并减少了设备有效利用率。
(三)发明内容
本发明目的在于提供一种操作方便、对环境污染小、收率和纯度高的合成2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的方法。
所述的合成方法,包括:以有机胺为催化剂,2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸与二(三氯甲基)碳酸酯于90~120℃反应,后处理得所述产物。
上述反应不需要加入任何溶剂,在加热条件下,固体反应混合物熔化为液体,直接在熔融状态下进行反应。
上述的2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸∶二(三氯甲基)碳酸酯∶有机胺的投料摩尔比优选为1∶0.35~0.5∶0.01~0.05。
所述的有机胺如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、咪唑、2-甲基咪唑、N-甲基咪唑、三乙胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等,优选为下列之一:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、咪唑、2-甲基咪唑。
基于成本与收率的考虑,上述的反应时间推荐2~4小时,优选3小时。
所述的后处理为将反应物分离、纯化的过程,如可以是:将反应液减压分馏得所述产物。
以下为本发明所述合成方法的推荐步骤:
在室温和常压下,将二(三氯甲基)碳酸酯固体加入反应装置中,再加入2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸固体和有机胺催化剂,加热并升温,固体反应混合物熔化为液体,在90~120℃反应3小时,冷却后,经减压分馏得到产品。
反应方程式为:
与现有合成方法相比,本发明的优点在于:二(三氯甲基)碳酸酯(俗称固体光气),反应活性高,熔点为78~79℃、沸点为205~206℃,即使在沸腾时,也仅分解出微量的光气,是一种稳定的固体化合物,便于储存、运输和使用。以2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸为起始原料,用二(三氯甲基)碳酸酯替代三氯氧磷、氯化亚砜、或氯甲酸三氯甲酯,反应的主要副产物为氯化氢和二氧化碳两种气体,很容易除尽。由于反应在熔融状态下进行,不需要加入任何溶剂,从而简化了后处理工艺,减少了设备和溶剂投资,增加了设备的生产能力,降低了能耗,排除了溶剂对环境的污染。
本发明方法工艺简单,反应条件温和,操作安全、方便,能耗低,三废少,产品收率和纯度高,宜于工业化生产。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
在配有温度计、机械搅拌、回流冷凝管、干燥管和尾气吸收瓶的50ml四口烧瓶中,在室温和常压下,加入11.88g(40mmol)二(三氯甲基)碳酸酯固体,再加入20.90g(100mmol)2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸固体和0.37g(5mmol)N,N-二甲基甲酰胺,加热并缓慢升温,固体反应混合物熔化成液体,开启搅拌,在105℃保温反应至不再产生气体,一般需要3小时。反应液冷却后,减压分馏得到21.23g 2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯,经气相色谱分析,收率为92.02%,纯度为98.61%,外观为无色液体,b.p.99~101℃/2.4KPa(文献值130~133℃/6.6KPa)。
实施例2~4
保持20.90g(100mmol)2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸的投料量不变,改变二(三氯甲基)碳酸酯的投料量,其它操作条件均与实施例1相同,得到的2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的结果如表1所示。
                                      表1
实施例   二(三氯甲基)碳酸酯(克数) 2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸与二(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比   2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯(克数) 收率(%) 纯度(%)
  2   10.40   1∶0.35   19.84   85.57   98.12
  3   13.37   1∶0.45   21.32   92.34   98.53
  4   14.85   1∶0.50   21.41   92.93   98.75
实施例5~15
将实施例1中的催化剂N,N-二甲基甲酰胺替换为下表2中相应的有机胺催化剂,并改变催化剂的投料量(使2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸与催化剂的投料摩尔比发生改变),其它操作条件均与实施例1相同,得到的2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的结果如表2所示。
                                            表2
实施例 催化剂   催化剂用量(克数) 2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯(克数)   收率(%)   纯度(%)
  5   N,N-二甲基甲酰胺   0.07   17.71   75.92   97.53
  6   0.22   21.42   92.73   98.49
  7 N,N-二甲基乙酰胺   0.09   17.82   76.85   98.11
  8   0.26   21.15   91.95   98.91
  9   0.44   21.43   92.53   98.23
  10   咪唑   0.07   16.81   71.92   97.34
  11   0.20   20.71   89.19   97.98
  12   0.34   20.64   88.95   98.04
  13 2-甲基咪唑   0.08   17.25   74.13   97.76
  14   0.25   20.70   89.28   98.12
  15   0.41   21.01   90.36   97.84
实施例16~17
改变实施例1中的保温反应温度,保温反应时间也相应改变,具体如表3所示,其它操作条件均与实施例1相同,得到的2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的结果如表3所示。
                                      表3
  实施例   保温反应温度及时间(℃,小时)   2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯(克数)   收率(%)   纯度(%)
  16   90,4   21.26   91.40   98.27
  17   120,2   20.75   88.50   97.03

Claims (6)

1、一种2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,包括:以有机胺为催化剂,2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸与二(三氯甲基)碳酸酯于90~120℃反应,后处理得所述产物。
2、如权利要求1所述2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,其特征在于所述的2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸∶二(三氯甲基)碳酸酯∶有机胺的投料摩尔比为1∶0.35~0.5∶0.01~0.05。
3、如权利要求2所述2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,其特征在于所述的有机胺为下列之一:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、咪唑、2-甲基咪唑。
4、如权利要求1~3之一所述2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,其特征在于所述的反应时间为2~4小时。
5、如权利要求1所述2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,其特征在于所述的后处理为:将反应液减压分馏得所述产物。
6、如权利要求4所述2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酰氯的合成方法,其特征在于所述的后处理为:将反应液减压分馏得所述产物。
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