一种环丙乙炔的新型制备方法与流程

本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种环丙乙炔的新型制备方法。

背景技术：

依法伟伦(efavirenz，也称dmp266)，化学名为(4s)-6-氯-(环丙乙炔)-4-(三氟甲基)-苯并-1,4-二氢噁唑-2-酮。这一药物是由美国merck公司研制，且已于1999年通过美国食品药品监督管理局(fda)审批。这一药物是公认最有效的抗与治疗hiv-病毒的药物。而环丙基乙炔是合成这一药物必须使用的原料，由此环丙乙炔的高效与绿色合成也引起了化学工作者的关注。

环丙基乙炔最早是通过氯代戊炔在丁基锂作用下环合合成与生产的，由于丁基锂价格高而且使用太危险，其生产规模受到严重限制。

文献报道了用环丙基甲基酮经过氯化、消除与成炔三步反应合成与生产环丙基乙炔的新方法。这一方法的成功，大大降低了生产的安全风险，也明显降低了环丙基乙炔的生产成本，使依法伟伦规模化生产成为可能。

该路线中最后一步成炔是关键反应，路线如下：

常规方法中多采用有机溶剂体系，加入强碱进行反应，实现成炔，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。

现有的环丙乙炔制备方法，或多或少存在缺陷，或是产品收率太低，或是产品纯度太低。现有的技术路线在环境友好性和成本方面都需要改进。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种环丙乙炔的新型制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明公开了一种环丙乙炔的新型制备方法，包括以下步骤：以ɑ-氯乙烯基环丙烷为起始原料，在碱性离子液体条件下，在多段反应器中，采用反应精馏技术来进行反应，反应温度控制在60-120℃，在多段反应器中收集得到环丙乙炔产品，化学反应式如下：

所述的多段反应器为含反应段、分离段和反应分离段的塔式反应器。

作为进一步的改进，本发明所述的ɑ-氯乙烯基环丙烷经预热后，与碱性离子液体一起由塔式反应器的中部进入塔式反应器后，发生炔化反应，生成环丙乙炔，经过所述的分离段，在塔式反应器顶部收集得到环丙乙炔产品。

作为进一步的改进，本发明所述的反应温度为70-110℃。

作为进一步的改进，本发明所述的碱性离子液体为离子液体[bmim]oh或离子液体[bmim]im中的一种。

作为进一步的改进，本发明所述碱性离子液体与ɑ-氯乙烯基环丙烷的摩尔比为1.0-2.0:1。

作为进一步的改进，本发明所述方法制得的环丙乙炔产品，其含量大于99％，反应总收率大于98％。

本发明的有益效果：1)采用了反应精馏技术来进行反应，边反应边精馏，反应流程得到了简化，因而操作比较简单，反应可以连续进行。2)在多段反应器中进行环合反应，提高了反应的时空产率和选择性。3)采用了反应精馏技术来进行反应，不断移除反应产品，大大提高了反应转化率。4)由于反应选择性和转化率提高，大量减少了三废的产生，省去了原有的分层、萃取步骤，降低了成本，是一种绿色的合成方法。

离子液体[bmim]oh为氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑；离子液体[bmim]im为1-丁基-3-甲基咪唑咪唑盐。这两个离子液体，我们在本发明中发现，采用它们可以作为碱性催化剂和溶剂，对于本体系具有特殊的催化效果，能大大增强成炔反应的选择性和转化率，提高了反应速率和反应的选择性。同时体系中不发生固体成盐析出，有利于实现连续化反应精馏操作。而连续化反应精馏，由于可以控制在较好的反应参数进行稳定连续进行，从而大大提高反应的选择性和收率，并提高了产品的纯度。这种新型反应方法的应用是本发明得以实现高纯度产品制备的核心和关键技术。

本方法得到了高纯度环丙乙炔产品，其含量大于99％，反应总收率大于98％，都远高于传统方法和文献报道。反应过程中完全避免了三废的产生，保护了环境。同时采用的离子液体可以再生后重复使用，大大降低了成本。

附图说明

图1为多段反应器示意图；

图中1-冷凝器，2-塔顶，3-分离段，4-反应段，5-ɑ-氯乙烯基环丙烷和碱性离子液体，6-反应分离段，7-加热器。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明：

实施例1

参见附图:预热的ɑ-氯乙烯基环丙烷和碱性离子液体5由塔中部进入塔后，经过反应分离段6和反应段4，发生成炔反应，生成环丙乙炔。由于生成的环丙乙炔沸点(52℃)低于ɑ-氯乙烯基环丙烷的沸点，而被蒸出反应段4，使得成炔反应的平衡向生成环丙乙炔的方向移动。随着反应的进行，环丙乙炔连续地被蒸出，再经过分离段3，从塔顶2经冷凝器1收集得到环丙乙炔产品。而经过反应段未转化完全的原料，经过反应分离段6分离后，再经过加热器7加热汽化后继续进行成炔反应。

在1m长的塔式反应器中，分离段3和反应段4分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段6填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。ɑ-氯乙烯基环丙烷和离子液体[bmim]oh以1:1.2mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在60℃条件下停留2hr，在塔顶可以收集得到环丙乙炔，含量99.6％，收率98.5％。

实施例2

在1m长的塔式反应器中，分离段3和反应段4分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段6填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。ɑ-氯乙烯基环丙烷和离子液体[bmim]im以1:2.0mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在120℃条件下停留1hr，在塔顶可以收集得到环丙乙炔，含量99.1％，收率98.0％。

实施例3

在1m长的塔式反应器中，分离段3和反应段4分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段6填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。ɑ-氯乙烯基环丙烷和离子液体[bmim]im以1:1.0mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在110℃条件下停留1hr，在塔顶可以收集得到环丙乙炔，含量99.5％，收率98.8％。

实施例4

在1m长的塔式反应器中，分离段3和反应段4分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段6填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。ɑ-氯乙烯基环丙烷和离子液体[bmim]oh以1:1.5mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在70℃条件下停留1.5hr，在塔顶可以收集得到环丙乙炔，含量99.6％，收率99.1％。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。