专利名称：一种正丁酰氯的化学合成方法
技术领域：
本发明涉及一种正丁酰氯的绿色化学合成方法，特别涉及用双(三氯甲基)碳酸酯与正丁酸反应制备正丁酰氯的化学合成方法。
背景技术：
正丁酰氯为无色透明液体，沸点98 100°C，相对密度1. (^63(20°C)，正丁酰氯是重要的有机合成中间体，用于制备丁酰苯和药物制尿酸，强痛定及中间体2-乙基-1，3-环戊二酮，以及液晶化学品和光引发剂的重要原料等。在本发明给出之前，现有技术中正丁酰氯的化学合成方法多是以正丁酸和氯化亚砜或三氯化磷酰氯代制备得到。如《甘肃化工》2006. 1 (28)提出的用正丁酸88g (Imol) 和氯化亚砜166g (1. 4mol)反应2-3小时制得。三氯化磷法工艺得到的产物中含有大量的副产物亚磷酸，而且三氯化磷作为氯代试剂对设备的腐蚀严重，大量含磷的废水很难处理，污染问题严重，环境问题突出。氯化亚砜法工艺尾气中含大量窒息性的二氧化硫(国家环保对大气严格控制的六个指标之一)，处理困难，目前主要采用碱吸收制备亚硫酸钠和氯化钠的混合物，但市场销售存在较大问题， 而且，由于碱吸收后为水溶液，必须浓缩后才能得到亚硫酸钠和氯化钠的混合物，市场过程能耗很大，生产成本较大。另外氯化亚砜的运输和使用受到严格控制，对反应设备密封性要求高。投资也较大，同时原工艺还存在产品收率和纯度较低等问题需要解决。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种工艺简单，生产安全可靠、反应收率高、成本低、三废小的正丁酰氯的化学合成方法。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的
一种正丁酰氯的化学合成方法，该方法以正丁酸与双(三氯甲基)碳酸酯为原料，在有机胺催化剂作用下于有机溶剂中50 100°C反应1 IOh ；
正丁酸双(三氯甲基)碳酸酯有机胺催化剂的物质的量比为1 (0.33 3.0) (0. 01 1. 0)；
所述的有机胺催化剂为三乙胺、吡啶、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基四氢吡咯、四甲基胍、N-甲基吡咯、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、四甲基脲、N，N-二丁基甲酰胺中的一种或多种；
所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、三氯甲烷、四氯化碳、正己烷、环己烷、二异丙基醚、二丁基醚、二恶烷、二氯乙烷中的一种或多种； 所述的有机溶剂的用量为正丁酸质量的0. 5 5倍。其反应方程式为
C3H7COOH + 1/3 CO (OCCl3)2C3H7COCl + HCl + CO2
从理论上讲，三摩尔正丁酸与一摩尔双(三氯甲基)碳酸酯恰好完全反应。但是在实际
3反应时，正丁酸经常会有剩余，因此本发明人将正丁酸与双(三氯甲基)的物质的量的比改为1 (0.33 3.0)。所述的蒸馏指收集温度为100 110°C的馏分，得正丁酰氯。反应终点可根据是否还有氯化氢生成来判断。本发明与现有技术相比，其有益效果体现在
本发明以双(三氯甲基)碳酸酯替代氯化亚砜或三氯化磷与正丁酸在催化剂作用下于有机溶剂中反应制备正丁酰氯，工艺路线先进，工艺条件合理，操作简单安全，反应收率高， 生产成本低，三废小，具有较大的实施价值和社会经济效益。
具体实施例方式本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例1
在装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌的125ml三口烧瓶内，加入正丁酸8. Sg (0. Imol )、双(三氯甲基)碳酸酯 10. Ig (0. 034mol)、甲苯 40ml 和四甲基胍 0. Ig (0. OOlmol), 加毕，升温至80°C，并在80 85°C反应5h，反应完毕后，蒸馏收集100 110°C的馏分得正丁酰氯9. 4g，产品收率88%，纯度98. 5%。实施例2
在反应器内投入以下物质正丁酸88g (Imol),双(三氯甲基)碳酸酯投148. 5g (0. 5mol),催化剂lg(O.Olmol)；所述催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂为甲
苯，其用量为正丁酸质量的2倍。反应温度为60 65°C，反应6h，反应完毕后，蒸馏收集100 110°C的馏分得正丁酰氯95g，产品收率89. 2%，纯度99. 0%。实施例3
在反应器内投入以下物质正丁酸88g (lmol)，双(三氯甲基)碳酸酯101g(0.34mol)， 催化剂Ig (0. Olmol)；所述催化剂为吡啶，有机溶剂为四氢呋喃，其用量为正丁酸质量的2倍。反应温度为60 65°C，反应6h，反应完毕后，常压蒸去溶剂，蒸馏收集100 Iio0C的馏分得正丁酰氯94. 3g，产品收率88. 5%，纯度98. 5%。实施例4
在反应器内投入以下物质正丁酸88g (Imol)，双(三氯甲基)碳酸酯148. 5g(0. 5mol)， 催化剂2g(0.02mol)；所述催化剂为N-甲基四氢吡咯，有机溶剂为正已烷，其用量为正丁酸质量的3. 5倍。反应温度为55 60°C，反应6h，反应完毕后，常压蒸去溶剂，蒸馏收集100 Iio0C的馏分得正丁酰氯96g，产品收率90. 1%，纯度98. 7%。实施例5
在反应器内投入以下物质正丁酸88g(Imol)，双(三氯甲基)碳酸酯118. 8g(0. 4mol)， 催化剂lg(O.Olmol)，所述催化剂为N，N-二甲基甲酰胺；有机溶剂为正已烷，其用量为正丁酸质量的3倍。
反应温度为60 65°C，反应5h，反应完毕后，常压蒸去溶剂，蒸馏收集100 Iio0C的馏分得正丁酰氯95. 8g，产品收率90. 0%，纯度99. 0%。
权利要求
1.一种正丁酰氯的化学合成方法，其特征在于该方法以正丁酸与双(三氯甲基)碳酸酯为原料，在有机胺催化剂作用下于有机溶剂中50 100°C反应1 IOh ；然后于常压下蒸去有机溶剂，再蒸馏得正丁酰氯；正丁酸、双(三氯甲基)碳酸酯与有机胺催化剂的物质的量比为1 (0.33 3.0) (0. 01 1. 0)；所述的有机胺催化剂为三乙胺、吡啶、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基四氢吡咯、四甲基胍、N-甲基吡咯、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、四甲基脲、N，N-二丁基甲酰胺中的一种或多种；所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、三氯甲烷、四氯化碳、正己烷、环己烷、二异丙基醚、二丁基醚、二恶烷、二氯乙烷中的一种或多种；所述的有机溶剂的用量为正丁酸质量的0. 5 5倍。
2.根据权利要求1所述的一种正丁酰氯的化学合成方法，其特征在于所述的正丁酸、双(三氯甲基)碳酸酯、有机胺催化剂的物质的量的比为1 (0.34 1.0) (0.01 0. 20)。
全文摘要
本发明涉及一种正丁酰氯的绿色化学合成方法，特别涉及用双(三氯甲基)碳酸酯与正丁酸反应制备正丁酰氯的化学合成方法。该方法以正丁酸与双(三氯甲基)碳酸酯为原料，在有机胺催化剂作用下于有机溶剂中50～100℃反应1～10h，然后经蒸馏制成。该方法，工艺路线先进，工艺条件合理，操作简单安全，反应收率高，生产成本低，三废少，具有较大的实施价值和社会经济效益。
文档编号C07C51/60GK102199083SQ201110085778
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者孙敏儿, 孙燕, 张松桥, 陆金明 申请人:湖州沙龙化工有限公司