[发明专利]一种2-氯-2-硝基丙烷的制备方法

说明书

本发明公开了一种2‑氯‑2‑硝基丙烷的制备方法，包括以下步骤：S1向装设温度计、固体加料器的三口烧瓶内依次加入次氯酸盐、水，然后放置在恒温加热磁力搅拌器上搅拌，反应温度为0℃‑50℃；S2将原料丙酮肟分批加入到三口烧瓶内进行反应；S3反应完成后，将反应液冷却至室温，在分液漏斗中静置分层，分离出下层溶液2‑氯‑2‑硝基丙烷；S4得到产品2‑氯‑2‑硝基丙烷的收率为83.0％‑85.5％，采用GC检测纯度为99.5％‑99.6％。本发明的原料成本大幅降低；该方法是一种合成工艺，避免大量使用溶剂造成了溶剂回收浪费和污染环境；本发明只需静置分层即可得产品。

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种2-氯-2-硝基丙烷的制备方法。

背景技术

2-氯-2-硝基丙烷又名2-硝基-2-氯丙烷，是一种有机合成试剂，可用作制备炸药化学标记物DMNB。农业中用作杀虫剂，在化工领域用作碳氢化合物的溶剂。近年来由于受2-氯-2-硝基丙烷相关制造产品需求量增加的影响，2-氯-2-硝基丙烷市场需求扩大，其产业化具有良好的市场前景和显著经济效益。

通过2-硝基丙烷的氯代法合成2-氯-2-硝基丙烷是一种广泛使用的方法，氯代试剂一般为氯气、NCS、四氯化碳、乙二酰氯等。溶剂一般为水、甲醇、四氢呋喃、苯等。

以上方法存在诸多缺点，原料2-硝基丙烷价格昂贵，且大部分反应需用到溶剂易造成溶剂回收的浪费和环境污染，所用的氯代试剂中氯气和乙二酰氯具有高毒性和腐蚀性的缺点；NCS作为氯代试剂在后处理过程中产生大量固废；四氯化碳毒性大及破坏臭氧层的关系现在很少使用。

另外也有一些其它的方法：

Bobinski,Thomas报道了一种由丙酮肟为原料合成2-氯-2-硝基丙烷的方法。该方法需两步反应，分别用氯气和臭氧进行氯代和氧化生成2-氯-2-硝基丙烷，该方法所用的氯代试剂是一种有强烈刺激性气味的剧毒气体，反应收率较低只有30％。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供在于提供一种由丙酮肟氧化氯代合成2-氯-2-硝基丙烷的方法，以提高丙酮肟的转化率和2-氯-2-硝基丙烷的选择性。

根据本申请实施例提供的技术方案，

一种由丙酮肟氧化氯代合成2-氯-2-硝基丙烷的方法，所述方法为：方法采用的氧化氯代试剂为次氯酸盐。丙酮肟与次氯酸盐在一定温度下反应生成2-氯-2-硝基丙烷，反应液经静置分层得到产品。反应方程式如下：

本发明的反应物料为一步合成，但反应机理复杂，包含氧化和氯代等步骤，推断可能的反应机理如下，

进一步，所述的方法按照如下步骤实施：

在装设温度计、固体加料器的三口烧瓶中，依次加入次氯酸盐、水，在0-50℃下，在电动搅拌条件下，分批次加入丙酮肟，加料及反应时间控制在0.5-5h，由于反应放热，前期加料量以温升小于5℃为宜；将得到的反应液在分液漏斗中静置分层，分出的下层即为产品2-氯-2-硝基丙烷。

更进一步，次氯酸盐为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙其中的一种，优选次氯酸钠。

更进一步，次氯酸盐加入量为原料丙酮肟的3-10倍，优选3-5倍。

更进一步，反应温度优选为5-30℃。

更进一步，加料方式优选向氧化氯代试剂中分批加入丙酮肟，加料时间为1h-2h。

更进一步，反应时间优选1h-2h。