[发明专利]氯甲酸甲酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，特别是一种化合物氯甲酸甲酯的制备方法。

背景技术

固体光气又叫三光气，是一种用途广泛的绿色化工产品，在精细化工和有机合成领域具有重要的前景。可溶于二氯甲烷、氯仿、乙醚、乙醇、四氢呋喃、甲苯等有机溶剂。相对与剧毒光气而言沸点高、表面蒸汽压低、热稳定性高，仅作为一般毒物处理，可以代替光气进行多种有机反应。

氯甲酸甲酯作为农药上杀虫剂、除草剂的中间体在有机合成中具有很广泛的应用，其分子结构中含有甲基、甲氧基、羰基、酰氯等多种官能团，因而具有良好的反应活性，可进行羰基化、甲基化、甲氧基化、羰基甲氧基化及酯交换等有机合成反应。在农药生产中，可以用于氨基甲酸酯类杀虫剂，还用于生产杀菌剂及多种除草剂；在国防工业中用于生产中定剂和作为军用毒气。目前国内外传统工艺是由甲醇和光气反应制得，由于光气的剧毒性以及运输制备等安全考虑，采用其他方法代替是新世纪的必然需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用绿色化工产品固体光气代替光气合成氯甲酸甲酯的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种氯甲酸甲酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    第一步，向反应器中加入甲醇和有机溶剂以及缚酸剂，低温搅拌；

    第二步，将固体光气溶解在有机溶剂中，并向反应器中缓慢滴加，反应结束后氮气吹扫反应体系，尾气通入碱液吸收；

    第三步，将第二步得到的混合液经过酸洗、碱洗、饱和食盐水洗涤，有机相干燥得到含氯甲酸甲酯的混合液；

    第四步，将第三步得到的含氯甲酸甲酯的混合液减压蒸馏，收集氯甲酸甲酯馏分。

其中，第一步、第二步中有机溶剂选用二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲酸、乙醇或乙酸乙酯。

第一步中缚酸剂选用三乙胺、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二异丙基苯胺。

第一步低温搅拌控制温度在-5~0℃，第二步中反应温度为-30~25℃，反应时间为0.5~5 h。

 第二步中碱液选用NaOH溶液。

 第三步中酸洗选用KHSO₄溶液，碱洗选用NaHCO₃溶液。

 

本发明与现有技术相比，其显著优点：（1）采用固体光气法代替传统光气法合成氯甲酸甲酯，反应条件温和、操作安全方便、收率较高；（2）本工艺可以应用在工业化生产，有利于原料的运输和使用；（3）目前氯甲酸甲酯的合成还是采用光气或双光气方法，用固体光气代替制备氯甲酸甲酯的反应符合绿色化学的要求，更为固体光气代替光气的应用领域开拓了更广阔的应用前景。 

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1 本发明氯甲酸甲酯的制备方法的流程图。

具体实施方式

一种氯甲酸甲酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    第一步，向反应器中加入甲醇和有机溶剂以及缚酸剂，低温搅拌；

    第二步，将固体光气溶解在有机溶剂中，并向反应器中缓慢滴加，反应结束后氮气吹扫反应体系，尾气通入碱液吸收；

    第三步，将第二步得到的混合液经过酸洗、碱洗、饱和食盐水洗涤，有机相干燥得到含氯甲酸甲酯的混合液；

    第四步，将第三步得到的含氯甲酸甲酯的混合液减压蒸馏，收集氯甲酸甲酯馏分。

为了确定氯甲酸甲酯制备的最佳反应条件，分别讨论了温度、时间以及缚酸剂等因素。各影响因素的实验方法如下：

（1） 温度对反应的影响：

固定缚酸剂为三乙胺，反应时间为3h不变，控制第二步中反应温度分别为-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、25℃，产物收率如下：