一种制备二氯乙腈的方法与流程

1.本发明属于有机合成技术领域，涉及一种新的二氯乙腈制备方法。


背景技术：

2.二氯乙腈是无色液体，具有强刺激性和催泪作用，溶于烃和乙醇，不溶于水，吸入、口服或与皮肤按触有毒。二氯乙腈为国家二类新兽药氟苯尼考的生产需要的原料，市场前景良好。氟苯尼考是八十年代后期成功研制的一种新的广谱抗菌药。氟苯尼考主要用在动物疾病预防上，用于畜禽及水生动物全身感染的治疗，对呼吸系统感染和肠道感染治疗效果显著,尤其是食品动物。用作猪的饲料添加剂，预防和治理猪的细菌性疾病，以同样剂量洽疗呼吸系统疾病，氟苯尼考治愈率明显高于螺旋霉素,氟苯尼考将替代氯霉素，在兽药临床具有广阔的应用。
3.现有的制备方法有：
4.1)五氧化二磷脱水法：该方法为目前大生产方法，利用二氯乙酸甲酯(或者乙酯)与氨水反应，生成二氯乙酰胺。干燥的二氯乙酰胺，利用五氧化二磷为脱水剂，一边加热一边蒸馏出二氯乙腈，最后减压蒸馏使二氯乙腈全部蒸出。将所得粗品经过精馏得到高纯度的成品。该生产方法较为复杂,而且含磷废水很难解决，对环境很不友好，成本高；
5.2)n-氯代丁二酰亚胺法：在文献{organicsyntheses,col1.vo1.4，p.254(1963)；vo1.38，p1.6(1958)}报道了，由n-溴代丁二酰亚胺与氰乙酸反应而得二溴乙腈以及以n-氯代丁二酰亚胺与氰乙酸反应二氯乙腈的方法，该路线收率为75％～87％，副产物为丁二酰亚胺，回收比较麻烦，且后处理问题较为麻烦，环保要求高，压力大。
6.3)光照法：专利cn114105819a公开了一种通过光氯化反应合成各种取代的氯乙腈的方法，以乙腈和氯气为原料，偶氮类化合物为催化剂，在300～400nm紫外光照射下反应得氯乙腈和多氯乙腈混合物，经过精馏分离、提纯得极少量的二氯乙腈，反应时间为10～16h。该方法原料易得，无含磷废水。但存在效率问题，光照在工业化上对设备要求高，生成的多氯乙腈难以分离。
7.4)二氯亚砜法：专利cn112521308a报道了以二氯乙酰胺为原料，二氯亚砜为脱水剂制备二氯乙腈的方法。该方法，经过我们试验，未反应。只有传统的五氧化二磷可行。
8.有鉴于现有技术的上述缺陷，研发一种原料易得，设备要求简单、三废量少以及成本低的二氯乙腈的合成方法具有重要意义。而n-羟基乙酰胺相对酰胺更加温和，制备方法简单，可以在温和脱水剂条件下制备氰基。


技术实现要素：

9.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何实用且高效地制备氯乙腈。
10.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
11.一种制备二氯乙腈的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：将二氯乙酸甲酯与盐
酸羟胺，在碱的作用下，生成2,2-二氯-n-羟基乙酰胺；步骤2：2,2-二氯-n-羟基乙酰胺，在脱水剂作用下，生成二氯乙腈，对二氯乙腈进行中和、过滤以及精馏。
12.步骤1
13.步骤2
14.作为一种优选的技术方案，化学反应所使用的溶剂为甲醇、乙醇、水、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、dmf和1,4-二氧六环组成的组。
15.作为一种优选的技术方案，所述碱为醋酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、dbu和dipea组成的组。
16.作为一种优选的技术方案，在所述步骤1中，所述二氯乙酸甲酯、盐酸羟胺、碱的摩尔比为1：1-1.5：1-1.5；反应温度为0-50℃。
17.作为一种优选的技术方案，所述脱水剂为二氯亚砜、五氧化二磷、三氯氧磷、三溴化磷、四氯化钛、甲基磺酰氯组成的组。
18.作为一种优选的技术方案，在所述步骤2中，所述2,2-二氯-n-羟基乙酰胺和脱水剂的摩尔比为1：1-2；反应温度为50-80℃。
19.本发明优点在于：
20.相对传统的利用五氧化二磷制备二氯乙腈方法，本发明反应简单、条件温和、后处理简单，更加绿色环保。
附图说明：
21.附图1是本发明一种制备二氯乙腈的方法主要化学式示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
23.实施例1：
24.请参见附图1，附图1是本发明一种制备二氯乙腈的方法主要化学式示意图。室温下，向500ml三口烧瓶中加入二氯乙酸甲酯(100g，0.699mol)、水(200ml)和醋酸钠(68.9g，0.839mol)，控制内温小于5℃，慢慢分批次加入盐酸羟胺(53.47g，0.769mol)。慢慢升温至室温搅拌4小时，gc监控二氯乙酸甲酯原料消失。重新降温5℃左右，过滤的白色固体真空烘干，得到中间体2,2-二氯-n-羟基乙酰胺91.6g，收率91％。1hnmr(d
6-dmso):7.10(brs,2h,),6.21(s,1h).
25.向500ml三口烧瓶，加入上述得到的2,2-二氯-n-羟基乙酰胺(91.6g，0.636mol)以及二氯乙烷(250ml)，升温至80℃，慢慢滴加二氯亚砜(83.3g，0.70mol)，控制温度在75-83℃区间，滴加完后接着搅拌4小时。gc检测反应完成后，常压蒸出大约100ml前馏分，降至室温后，纯碱调节ph至中性，过滤，滤液经过常压精馏，得到无水液体61.6g，收率88％。gc纯度为99.5％，1hnmr(cdcl3):6.13(s,1h)。
26.实施例2：
27.室温下，向500ml三口烧瓶中加入二氯乙酸甲酯(100g，0.699mol)、水(200ml)和碳氢氢钠(70.5g，1.11mol)，控制内温小于5℃，慢慢分批次加入盐酸羟胺(53.5g，0.77mol)。慢慢升温至室温搅拌4小时，gc监控氯乙酸甲酯原料消失。重新降温5℃左右，过滤的白色固体真空烘干，得到中间体2,2-二氯-n-羟基乙酰胺86.6g，收率86％。1hnmr(d
6-dmso):7.10(brs,2h,),6.21(s,1h).
28.向500ml三口烧瓶(用机械搅拌)，加入上述得到的2,2-二氯-n-羟基乙酰胺(86.6g，0.60mol)，加入五氧化二磷(93.9g，0.66mol)，慢慢升温至100℃左右，开始有液体回流，回流半小时左右。将回流改为常压蒸馏，开始收集液体。同时将油浴温度设定为150度，体系气相温度不超过120℃。整个过程大概持续3小时，流量开始变小后，用水泵负压抽至无液滴为止。粗品用纯碱调节ph至中性，过滤，滤液经过常压精馏，得到无水液体55.6g，收率84％。gc纯度为99.5％，1hnmr(cdcl3):6.13(s,1h)。剩余反应体系慢慢滴入水200g，搅拌成均匀液体，此为副产磷酸。
29.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种制备二氯乙腈的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：将二氯乙酸甲酯与盐酸羟胺，在碱的作用下，生成2,2-二氯-n-羟基乙酰胺；步骤2：2,2-二氯-n-羟基乙酰胺，在脱水剂作用下，生成二氯乙腈，对二氯乙腈进行中和、过滤以及精馏。2.根据权利要求1所述的制备二氯乙腈的方法，其特征在于，化学反应所使用的溶剂为甲醇、乙醇、水、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、dmf和1,4-二氧六环组成的组。3.根据权利要求1所述的方法的步骤1中，其特征在于，所述碱为醋酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、dbu和dipea组成的组。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述二氯乙酸甲酯、盐酸羟胺、碱的摩尔比为1：1-1.5：1-1.5；反应温度为0-50℃。5.根据权利要求1所述的制备二氯乙腈的方法，其特征在于，所述脱水剂为二氯亚砜、五氧化二磷、三氯氧磷、三溴化磷、四氯化钛、甲基磺酰氯组成的组。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述2,2-二氯-n-羟基乙酰胺和脱水剂的摩尔比为1：1-2；反应温度为50-80℃。

技术总结
本发明公开了一种制备二氯乙腈的方法，包括以下步骤：将氯乙酸甲酯与羟胺在甲醇条件下发生酯化反应，得到2,2-二氯-N-羟基乙酰胺；在用二氯亚砜等脱水剂，生产二氯乙腈，产品经过精馏得到纯度大于99％的无色液体。相对传统的利用五氧化二磷制备二氯乙腈方法，本发明反应简单、条件温和、后处理简单，更加绿色环保。更加绿色环保。更加绿色环保。


技术研发人员：黄轩 陈观强 王晓光
受保护的技术使用者：中翌科技有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/22