專利名稱：利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及將環(huán)境污染物四氯化碳轉(zhuǎn)化為有用的氯源的方 法，具體的說(shuō)，是利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的一種方法。
背景技術(shù)：
氯代烷烴被廣泛地應(yīng)用于制冷劑、熱交換介質(zhì)、農(nóng)藥醫(yī)藥及相關(guān)的化工生產(chǎn)等方 面。近年來(lái)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一些排放的氯代烴如四氯化碳會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，從而影響人類 的生存環(huán)境。為應(yīng)對(duì)地球溫室效應(yīng)的加劇，世界上的許多國(guó)家參與和制定了《聯(lián)合國(guó)氣候變 化框架公約》，限制包括四氯化碳等氯氟烴在內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)的生產(chǎn)。但是，一些氯代烴如二 氯甲烷、三氯甲烷是應(yīng)用性很廣的溶劑和介質(zhì)，不在《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的限制范 圍，在它們的生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)生成四氯化碳，因此，對(duì)會(huì)影響環(huán)境的四氯化碳的處 理已經(jīng)成為各國(guó)共同關(guān)注的問(wèn)題。焚燒四氯化碳是最直接的處理方法。但是，焚燒四氯化碳的條件是比較苛刻的也 非常耗能，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生新的環(huán)境污染物，如二惡因等。所以，近年來(lái)人們一直在致力于尋找 能夠能將四氯化碳轉(zhuǎn)化為其它有用物質(zhì)的方法或途徑，例如，在過(guò)渡金屬的催化下將四氯 化碳加氫還原為低氯烷烴。但是，由于四氯化碳的反應(yīng)活性很低，因此，能將其進(jìn)行活化的 催化劑很少。目前報(bào)道的利用四氯化碳作為氯化試劑的方法僅用于有限的底物范圍，或者 是在強(qiáng)堿條件下消耗至少等摩爾的四氯化碳活化劑。不過(guò)這些方法對(duì)于四氯化碳的轉(zhuǎn)化都 沒(méi)有積極的現(xiàn)實(shí)意義。由于四氯化碳化合物本身含氯量很高，如果能夠?qū)⑵渥鳛槁然噭?并應(yīng)用到有機(jī)化合物如有機(jī)酸的氯化中，可能會(huì)產(chǎn)生較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的 方法，它能將四氯化碳作為氯化試劑有效地將有機(jī)羧酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)酰氯，不僅能將污染環(huán) 境的四氯化碳進(jìn)行摧毀，同時(shí)還能將其應(yīng)用到有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化中，達(dá)到廢物利用的目的。所述的“相應(yīng)酰氯”是指羧酸和酰氯的取代基相同。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，采用四氯化碳為 氯化試劑和溶劑，三氯化鐵為催化劑，將有機(jī)羧酸氯化為相應(yīng)酰氯，其特征是，包括以下步 驟(1)采用有機(jī)羧酸作為反應(yīng)底物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
一種利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，采用四氯化碳為氯化試劑和溶劑，三氯化鐵為催化劑，將有機(jī)羧酸氯化為相應(yīng)酰氯，其特征是，包括以下步驟(1)采用有機(jī)羧酸作為反應(yīng)底物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為其中，R1、R2、R3是氫、氯、溴、氟、碘、硝基、甲基、乙基或取代苯基，R4、R5為氫、氟、氯、溴、烷基、苯基或者取代苯基；(2)苯甲酸或取代苯甲酸的酰氯化將苯甲酸或者取代苯甲酸作為反應(yīng)底物置于高壓釜中，將四氯化碳作為氯化試劑和反應(yīng)溶劑，三氯化鐵作為催化劑，N，N 二甲基甲酰胺作為助催化劑；羧酸、三氯化鐵及N，N 二甲基甲酰胺的摩爾比為1∶0.1～10∶0～0.05，四氯化碳的用量為1～50mL/mmol羧酸；將苯甲酸或者取代苯甲酸、四氯化碳、三氯化鐵、N，N 二甲基甲酰胺依次加入高壓釜中，然后將高壓釜封閉，攪拌，反應(yīng)溫度為100～180℃，反應(yīng)時(shí)間3～72小時(shí)；冷卻后泄壓，加入醇回流半小時(shí)捕捉生成的酰氯，將醇減壓除去后用飽和碳酸氫鈉溶液中和并用乙醚萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉干燥，獲得苯甲酸乙酯；(3)脂肪羧酸的酰氯化將脂肪羧酸作為反應(yīng)底物置于高壓釜中，將四氯化碳作為氯化試劑和反應(yīng)溶劑，三氯化鐵作為催化劑；羧酸與三氯化鐵的摩爾比為1∶0.1～10，四氯化碳的用量為1～50mL/mmol羧酸；將脂肪羧酸、四氯化碳和三氯化鐵依次加入高壓釜中，然后將高壓釜封閉，攪拌，反應(yīng)溫度為100～180℃，反應(yīng)時(shí)間3～72小時(shí)；冷卻后泄壓，加入含有芐胺的二氯甲烷溶液捕捉生成的酰氯；反應(yīng)完畢后加入4M稀鹽酸，用二氯甲烷萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉干燥；有機(jī)相濃縮后獲得相應(yīng)酰氯。FSA00000268936800011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，其 特征在于，步驟(2)、(3)所述的四氯化碳為含水量小的溶劑或無(wú)水溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，其 特征在于，步驟(2)、(3)所述的三氯化鐵為不含結(jié)晶水的催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，其 特征在于，步驟⑵所述的助催化劑N，N-二甲基甲酰胺的用量小于羧酸的5mol%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，其 特征在于，步驟(2)所述的醇為無(wú)水乙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法，其 特征在于，步驟(3)所述的二氯甲烷溶液為無(wú)水二氯甲烷溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，是一種利用環(huán)境污染物四氯化碳將羧酸氯化為相應(yīng)酰氯的方法。它以環(huán)境污染物四氯化碳作為氯源，無(wú)水三氯化鐵為催化劑，在設(shè)定溫度下，將四氯化碳中的氯元素轉(zhuǎn)移到羧酸中與羧基的羥基發(fā)生交換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)四氯化碳的摧毀，同時(shí)將四氯化碳用作羧酸的氯化試劑，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境污染物四氯化碳的有效利用；該方法具有普遍意義，它的三氯化鐵催化劑價(jià)廉易得，能將四氯化碳活化并將其應(yīng)用到將羧酸轉(zhuǎn)化為酰氯的過(guò)程中；該方法如用于工業(yè)化生產(chǎn)，不僅能夠?qū)⑺穆然歼M(jìn)行有效地摧毀和利用，而且還能對(duì)大量的農(nóng)醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)提供新的氯化途徑和相對(duì)安全的氯源。
文檔編號(hào)C07C67/14GK101973865SQ20101028129
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者劉仁華, 褚長(zhǎng)虎 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)