[发明专利]一种季铵盐催化合成2-氯丙醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成工艺技术领域，特别是合成2-氯丙醛的方法。

背景技术

2-氯丙醛是重要的有机化工原料，是合成农药、医药的重要有机中间体。

专利US3240813报导了一种盐酸体系制备2-氯丙醛的方法，但其存在如下不足：①反应过程中酸度要求很高，需时刻控制系统酸度，否则严重影响产品的收率；②2-氯丙醛与水共沸，后处理时产品的干燥操作步骤多且繁琐，产品损失大。

Donald Craig报导了一种使用硫酰氯作为氯化剂氯化丙醛制备2-氯丙醛的方法，但其存在如下不足：①硫酰氯的滴加温度要求控制在-10℃以下，但反应放热剧烈，开始滴加时会出现飞温，导致产物中大量杂质的生成；②硫酰氯作为氯化剂氯化时会产生含有氯化氢和二氧化硫的废气，“三废”量大；③后处理时产品酸度过高，不利于2-氯丙醛作为中间体进行下步实验。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种反应速度快，选择性高，分离简便，产品纯度高的合成2-氯丙醛的方法。

本发明技术方案是：在避光和通氮气的条件下，以二氯甲烷为溶剂，加入季铵盐催化剂，将丙醛和氯气进行氯化反应，得到氯化液；再将氯化液经减压蒸馏分离后得到含量大于99%的2-氯丙醛；所述丙醛与氯气的投料摩尔比为1:1～4；所述季铵盐催化剂用量为丙醛摩尔量的0.5%～2%；所述二氯甲烷与丙醛的投料摩尔比为0.5～2.5:1；所述季铵盐催化剂为四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、三甲基苄基氯化铵或三乙基苄基氯化铵。

本发明的主反应方程式如下：

本发明的主要副反应方程式为：

本发明以氯代烷烃——二氯甲烷为溶剂，季铵盐为催化剂，氯气为氯源，丙醛为原料，制备2-氯丙醛。本发明氯化过程中加入的催化剂为季铵盐，氯代烷烃作为溶剂，避免了使用大量的盐酸作为溶剂和催化剂，大大减少了酸的使用量，溶剂可以进行回收套用，节能降耗；本发明反应条件温和，反应时间短，不存在飞温等问题；氯化液中不含水，避免了后处理时繁琐的除水操作；产品纯度高，收率大于90% ，“三废”少，避免了水体系反应带来的含水高、纯度低、难以干燥等弊端。

另外，本发明优选的丙醛与氯气的摩尔比为1:1.2～2。

本发明所述的季铵盐催化剂优选四甲基氯化铵、四乙基氯化铵，更优选四乙基氯化铵。

本发明优选的催化剂用量为丙醛摩尔量的1%。

优选地，本发明所述二氯甲烷用量为丙醛摩尔量的 1～1.5倍，更优选1.2倍。

优选地，本发明所述的反应温度为-10～5℃，更优选0～5℃。

       本发明产品的核磁数据为：¹HNMR(CDCl₃)：1.606，1.618(d，3H)；4.260~4.298(m，1H)；9.520，9.523(d，-CHO)。

附图说明

    图1为本发明制成的2-氯丙醛核磁共振氢谱谱图。

具体实施方式

以下用具体的实例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1

将二氯甲烷102g(1.2摩尔)，四乙基氯化铵1.66g（0.01摩尔）加入装有搅拌器和温度计的250mL四口烧瓶中，避光，将反应系统控温在0～5℃后先通氮气吹扫系统10分钟，再通氯气，氯气流量为17L/hr。氯气通10分钟后开始滴加丙醛58.1g（1摩尔），共滴加2小时，滴加完毕再通氯气反应1小时，停氯气，继续通氮气吹扫系统中多余的氯气30分钟，制得氯化液。将所得的氯化液进行减压蒸馏，收60～62℃/185mmHg的馏分。产品纯度99%，收率93.7%，b.p.84～86℃。

实施例2

操作过程同实施例1，催化剂为四甲基氯化铵1.1g(0.01摩尔)，制得氯化液，将所得的氯化液进行减压蒸馏，收60～62℃/185mmHg的馏分。产品收率90.5%，b.p.84～86℃。

实施例3

操作过程同实施例1，反应温度为30℃，制得氯化液，将所得的氯化液进行减压蒸馏，收60～62℃/185mmHg的馏分。产品收率57.2%，b.p.84～86℃。

实施例4

操作过程同实施例1，氯气流量为12L/hr，制得氯化液，将所得的氯化液进行减压蒸馏，收60～62℃/185mmHg的馏分。产品收率73.4%，b.p.84～86℃。

实施例5