專利名稱：：異壬酰氯的簡便合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種酰氯類化合物的合成方法，尤其涉及一種異壬酰氯的合成方法。
背景技術(shù)：
：異壬酰氯是一種脂肪族酰氯，化學(xué)名為3，5，5-三甲基己酰氯，CAS號為36727-29-4，英文名IsononanoylChloride或3，5，5國Trimethylhexanoylchloride,密度為0.93Kg/m3，沸點(diǎn)為188190。C，折射率為1.436，閃點(diǎn)為284°F，它是生產(chǎn)引發(fā)劑的重要化工原料。目前，異壬酰氯的生產(chǎn)主要通過異壬酸與PCl"PC15、POCl3、雙光氣和光氣等作為酰氯化劑的反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，這些酰氯化劑存在毒性大，剌激性強(qiáng)，操作危險，反應(yīng)條件要求較高，成本較高，對設(shè)備腐蝕性大，后處理復(fù)雜，對環(huán)境污染比較難控制的缺陷。因此，開發(fā)一種反應(yīng)條件和工藝流程簡單，對設(shè)備腐蝕性小，環(huán)保的制備異壬酰氯的新方法有重要的應(yīng)用價值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種工藝簡單，操作安全、環(huán)境污染小，收率和純度高的合成異壬酰氯的簡便方法。本發(fā)明是以異壬酸為原料，二(三氯甲基)碳酸酯作為氯化試劑，有機(jī)胺為催化劑的條件下直接合成而得。其具體合成工藝為將二(三氯甲基)碳酸酯與異壬酸以1.0:31.5:3的摩爾比置于反應(yīng)器中，加入異壬酸質(zhì)量1%10%的有機(jī)胺作催化劑，攪拌，升溫至20150。C(優(yōu)選30卯。C)，反應(yīng)20150min(優(yōu)選2070min，最佳45min);用NaOH溶液吸收尾氣；冷卻后，減壓蒸餾得到異壬酰氯。反應(yīng)方程式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>所采用的有機(jī)胺為四甲基胍、吡啶、嗎啉、N，N-二甲基乙酰胺、咪唑、2-甲基咪唑中的一種；優(yōu)選嗎啉。本發(fā)明的二(三氯甲基)碳酸酯與異壬酸的反應(yīng)可以是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，蒸除溶劑，減壓蒸餾收集異壬酰氯。其中有機(jī)溶劑可采用四氫呋喃、氯仿、四氯甲垸中的一種。本發(fā)明與現(xiàn)有合成技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用的氯化試劑二(三氯甲基)碳酸酯(俗稱固體光氣)反應(yīng)活性高，熔點(diǎn)為7879'C、沸點(diǎn)為205206°C,即使在沸騰時也僅分解出微量的光氣，是一種穩(wěn)定的固體化合物，便于儲存運(yùn)輸和使用。以異壬酸為起始原料，用二(三氯甲基)碳酸酯代替POCl3、PC13、PC15、POCl3或氯甲酸三氯甲酯，反應(yīng)的主要副產(chǎn)物為氯化氫和二氧化碳兩種氣體，很容易除凈。2、本發(fā)明方法工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，操作安全、方便，能耗低，三廢少，產(chǎn)品純度高，收率好，宜于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例l:在配有溫度計、機(jī)械攪拌、回流冷凝管、干燥管和尾氣吸收瓶的50ml四口燒瓶中，在室溫、常壓下，加入4.45g二(三氯甲基)碳酸酯固體，再加入2.37g異壬酸和0.005g的嗎啉；開啟攪拌，并緩慢升溫至75。C，保溫，反應(yīng)至不再產(chǎn)生氣體(一般需要1小時左右)；反應(yīng)液冷卻后，減壓蒸餾得到異壬酰氯。經(jīng)氣相色譜分析，異壬酰氯收率為87.9%，純度為98.62%，外觀為淺黃色液體，b.p.9092。C/20kpa。實(shí)施例2:保持二(三氯甲基)碳酸酯固體、異壬酸和催化劑嗎啉的投料比不變，改變加入的溶劑為氯仿，其它操作均與實(shí)施例2相同，得到的異壬酰氯，經(jīng)氣相色譜分析，異壬酰氯收率為77.65%，純度為99.32%，外觀為無色液體，b.p.9092。C/20kpa。實(shí)施例3:保持二(三氯甲基)碳酸酯固體、異壬酸和催化劑嗎啉的投料比不變，改變加入的溶劑為四氯化碳，其它操作均與實(shí)施例2相同，得到的異壬酰氯，經(jīng)氣相色譜分析，異壬酰氯收率為71.1%，純度為98.18%，外觀為無色液體，b.p.9092。C/20kpa。實(shí)施例4:在配有溫度計、機(jī)械攪拌、回流冷凝管、干燥管和尾氣吸收瓶的50ml四口燒瓶中加入3ml四氫呋喃，在室溫、常壓下，加入4.45g二(三氯甲基)碳酸酯固體，再加入2.37g異壬酸和0.005g的嗎啉；開啟攪拌，并緩慢升溫至75-C，保溫，反應(yīng)至不再產(chǎn)生氣體(一般需要l小時左右)，蒸除溶劑；冷卻后，減壓蒸餾得到異壬酰氯。經(jīng)氣相色譜分析，異壬酰氯收率為86.55%,純度為99.28%，外觀為無色液體，b.p.卯92。C/20kpa。從實(shí)施例14中我們可以看出，在無溶劑條件下，所得酰氯為淺黃色，雜質(zhì)較多；而當(dāng)加入極性較小的氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑時，所得產(chǎn)品收率較低；而當(dāng)加入極性較大的四氫呋喃等有機(jī)溶劑時，所得產(chǎn)品收率較高，且產(chǎn)品色澤好，雜質(zhì)少。實(shí)施例5~8:改變實(shí)施例1中的催化劑種類和催化劑的投料量(使異壬酸與催化劑的投料摩爾比發(fā)生改變)，其它操作條件均與實(shí)施例l相同，得到的異壬酰氯的結(jié)果如表2所示。表2催化劑種類及用量對收率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從實(shí)施例58可以看出，在吡啶、嗎啉、N，N-二甲基乙酰胺、咪唑四種催化劑劑中，優(yōu)選嗎啉做催化劑將獲得較好的收率，且催化劑用量以占異壬酸質(zhì)量的4.3%為宜，催化劑用量太少，催化不完全，產(chǎn)品收率較低，而催化劑用量太大，帶來催化劑的浪費(fèi)。實(shí)施例910改變實(shí)施例1中的反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，其它操作條件均與實(shí)例1相同，得到的異壬酰氯結(jié)果如表3所示。表3反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間對收率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從實(shí)施例9、10的結(jié)果可以看出反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間對產(chǎn)品收率都有一定影響。溫度太低，固體光氣仍以固體的形式存在，反應(yīng)為固液二相型反應(yīng)，反應(yīng)不充分，產(chǎn)品收率較低，而如果反應(yīng)溫度太高，則帶來能源的浪費(fèi)，因此反應(yīng)溫度應(yīng)控制在809(TC為宜；反應(yīng)時間太短反應(yīng)不充分，而反應(yīng)時間太長副反應(yīng)相應(yīng)增加，因此反應(yīng)時間應(yīng)控制在60min為宜。權(quán)利要求1、一種異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于以異壬酸為原料，二(三氯甲基)碳酸酯作為氯化試劑，在有機(jī)胺為催化劑的條件下直接合成而得。2、如權(quán)利要求l所述異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于將二(三氯甲基)碳酸酯與異壬酸以1.0:31.5。的摩爾比置于反應(yīng)器中，加入異壬酸質(zhì)量1%~10%的有機(jī)胺作催化劑，攪拌，升溫至2015(TC，反應(yīng)20150min，冷卻后，減壓蒸餾得到異壬酰氯。3、如權(quán)利要求l或2所述異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于所述反應(yīng)溫度為3090。C。4、如權(quán)利要求l或2所述異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于所述反應(yīng)時間為2070min。5、如權(quán)利要求l或2所述異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于所述有機(jī)胺為四甲基胍、吡啶、嗎啉、N,N-二甲基乙酰胺、咪唑、2-甲基咪唑中的一種。6、如權(quán)利要求l或2所述異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于所述二(三氯甲基)碳酸酯與異壬酸的反應(yīng)是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。7、如權(quán)利要求6所述異壬酰氯的簡便合成方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、氯仿、四氯甲烷中的一種。全文摘要本發(fā)明提供了一種異壬酰氯的簡便合成方法，是將二(三氯甲基)碳酸酯與異壬酸以1.0∶3～1.5∶3的摩爾比置于反應(yīng)器中，加入異壬酸質(zhì)量1％～10％的有機(jī)胺作催化劑，攪拌，升溫至20～150℃，反應(yīng)20～150min，冷卻后，減壓蒸餾得到異壬酰氯。所得酰氯經(jīng)氣相色譜分析，純度在99.00％以上，收率在90.00％以上。本發(fā)明制備異壬酰氯，工藝路線先進(jìn)，工藝條件溫和，操作簡單安全，反應(yīng)收率高，生產(chǎn)成本低，三廢小，副產(chǎn)物少，具有較大的實(shí)施價值和社會經(jīng)濟(jì)效益。文檔編號C07C53/00GK101348427SQ20081015083公開日2009年1月21日申請日期2008年8月30日優(yōu)先權(quán)日2008年8月30日發(fā)明者張有明,李景峰,陳小春,魏太保申請人:西北師范大學(xué)