一種三氯乙酰氯的合成方法技術

一種三氯乙酰氯的合成方法，屬于有機合成領域。三氯乙酰氯的合成方法包括以下步驟：通過使氯氣與熔融狀態的氯乙酸接觸反應制備一次氯化料。通過使一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應制備二次氯化料。在催化劑的條件下使二次氯化料與氯氣加熱反應，即得三氯乙酰氯。本發明專利技術通過在非水體系中利用氯乙酸合成了三氯乙酸氯。由于采用非水體系，避免了制備過程中，有毒、有害物質的產生，并且省去了脫水步驟，提高了制備過程的環保，同時簡化了合成工藝，有利于于降低合成成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及有機合成領域，具體而言，涉及一種三氯乙酰氯的合成方法。
技術介紹
三氯乙酰氯為無色透明液體，具有刺激性氣味。其化學性質極其活潑，能夠與水、醇、氨會發生劇烈反應。三氯乙酰氯可用于殺蟲劑毒死蜱的合成。毒死蜱和甲基毒死蜱均為新一代的替代農藥產品，其優越的光譜、高效、低毒、低殘留特性，已使其在全世界范圍得到推廣應用。因此，三氯乙酰氯的合成研究對于毒死蜱類產品的推廣有極其重要的影響。三氯乙酰氯的早期合成工藝是采用三氯乙醛先經硝酸氧化成三氯乙酸，后經酰氯化得三氯乙酰氯。該工藝流程比較復雜、污染嚴重、收率低，嚴重的腐蝕問題至今難以解決。三氯乙酰氯的合成工藝還包括氯乙酸(氯乙酸母液)路線、三氯乙烯路線和四氯乙烯路線等。其中，三氯乙烯路線具有操作簡單、產品純度高、收率高、成本低等優點。其中，氯乙酸路線采用氯乙酸母液為原料，是在水體系中進行合成，因此，在合成三氯乙酰氯的過程中，需要對氯乙酸母液精制、除雜等過程，并且產生還要進行脫水等步驟。這就導致合成過程中的流程更加復雜，并且容易產生由水引起的操作安全問題以及有毒、有害對人體的危害。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種三氯乙酰氯的合成方法，以便更加安全環保地合成三氯乙酰氯，并且簡化合成工藝、降低合成難度。本專利技術是這樣實現的：一種三氯乙酰氯的合成方法，包括以下步驟：通過使氯氣與熔融狀態的氯乙酸接觸反應制備一次氯化料；通過使一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應制備二次氯化料；以及，在催化劑的條件下使二次氯化料與氯氣加熱反應，即得三氯乙酰氯。上述方案的有益效果：本專利技術提供的三氯乙酰氯的合成方法，以熔融態的氯乙酸為原料，通過時氯乙酸與氯氣多次反應，從而制備三氯乙酰氯。相比于現有的采用氯乙酸母液為原料的三氯乙酰氯的合成方法，不需要進行脫水操作，從而使得合成工藝更加簡單，操作也更加便利。由于采用熔融態的氯乙酸，可以更有效地避免氯乙酸原料中殘留水分，從而防止由水導致的反應過程中的風險。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1為利用本專利技術實施例1提供的三氯乙酰氯的合成方法合成的三氯乙酰氯成品的氣相色譜圖。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本專利技術，而不應視為限制本專利技術的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。以下針對本專利技術實施例的三氯乙酰氯的合成方法進行具體說明：一種三氯乙酰氯的合成方法，包括以下步驟：步驟S1：通過使氯氣與熔融狀態的氯乙酸接觸反應制備一次氯化料。在本步驟中，氯氣與氯乙酸發生氯化反應，氯原子取代亞甲基上的氫原子。一次氯化料是指經過氯乙酸與氯氣進行本步驟的反應后的產品，其中，主要含有反應生成的二氯乙酸，此外還可存在未反應的原料氯乙酸以及副產三氯乙酸。熔融狀態的氯乙酸由氯乙酸經過加熱形成。在合成過程中，可以將氯乙酸放置于氯化反應釜中，當然也可以采用其他反應容器，可自行根據需要進行選擇。通過氯化反應釜對氯乙酸進行加熱，當其呈熔融狀態時，即可將氯氣通入氯化反應釜內。氯氣可以連續通入氯化反應釜，通過控制溫度和氯氣的通入時間，進而控制氯乙酸的反應程度和速度。氯氣與氯乙酸的反應溫度和時間可有多種選擇，需要根據具體的反應條件進行控制。較佳地，本專利技術中，使氯氣與熔融狀態的氯乙酸接觸反應的方法是：通過氯化反應釜加熱氯乙酸使其溫度達到90℃時，再向氯化反應釜內通入氯氣，使氯氣與氯乙酸接觸。氯氣與熔融狀態的氯乙酸在加熱作用下反應氯化反應。進一步地，通入氯氣使其與氯乙酸接觸從而發生氯化反應的過程中，也可以根據需要進行加熱，以便更好地控制氯化反應進程。例如，通入氯氣后，持續通過氯化反應釜進行加熱，使得氯氣和氯乙酸例如可以在90～145℃條件下反應。氯乙酸和氯氣接觸反應的時間也可以根據具體的原料用量和反應溫度進行調整，本專利技術中，氯氣和氯乙酸在90～145℃條件下反應的時間優選例如是15～20小時。反應壓力優選為0～0.8MPa的壓力，以促進反應速度的提高。為了方便進行下一步反應，可以對氯氣與氯乙酸反應后的產物進行冷卻，或者也可以對氯氣與氯乙酸反應后的產物進行冷卻，可以根據下一步反應的條件進行選擇和控制。其中，冷卻和加熱溫度需要根據反應原料和條件進行選擇和控制。另外，還可對氯氣與氯乙酸反應后的產物進行冷卻，然后在下一反應步驟中進行加熱。步驟S2：通過使一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應制備二次氯化料。本步驟中，一氯化硫作為催化劑可以促進酰氯化反應，從而使得氯原子取代羧基上的氫原子。二次氯化料是指經過一次氯化料與一氯化硫、氯氣進行本步驟的反應后的產品，其中，主要含有反應生成的二氯乙酰氯，此外還可存在三氯乙酰氯、少量一氯乙酰氯、二氯乙酸。本專利技術中，通過使一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應制備的二次氯化料含有二氯乙酰氯30～75wt％。一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應的溫度，可以與步驟S1中，氯氣與氯乙酸接觸反應的溫度相同或者不同。由于一氯化硫在較高溫度下易發生分解，因此，一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應的溫度應避免一氯化硫大量分解。本專利技術中，一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應過程中，一次氯化料的溫度優選為90～115℃、反應時間為20～25小時、壓力為0～0.8MPa。在該溫度下，一氯化硫的分解量小，同時還有利于保持氯原子與氫原子之間的取代反應速率。進一步地，一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應的時間可以根據反應的溫度和一氯化硫、氯氣的量進行選擇，例如，本專利技術中，反應時間優選為25～30小時。一次氯化料與一氯化硫、氯氣反應過程中，可以持續通入氯氣，以促進一次氯化物中的反應物質更充分地反應。其中，一氯化硫的用量可根據反應物質的質量進行選擇調節。優選地，本專利技術中，一氯化硫的用量是氯乙酸質量的15～20％。由于一氯化硫為液體，并且可分解產生硫單質，并且一次氯化料與一氯化硫、氯氣反應過程中還可能產生固體、液體雜質，為了提高下一步反應的原料的純度，減少雜質的干擾，在使一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應之后，還可以進行純化處理以便去除雜質。具體地，純化處理可以是過濾以便去除反應過程中的固體雜質。或者，純化處理還可以是通過蒸餾的方式，將不同的液體成分蒸餾去除。或者，還可以將過濾和蒸餾的方法結合。本專利技術中，純化處理的方法是：利用粗餾塔進行蒸餾，即將一次氯化料與一氯化硫、氯氣反應后的混合物送入粗餾塔，進行蒸餾。步驟S3：在催化劑的條件下使二次氯化料與氯氣進行加熱反應。在本步驟中，氯氣與二次氯化料中的酰氯基物質發生氯化反應，氯原子取代酰氯基物質中的叔氮原子上的氫原子，從而得到三氯乙酰氯。三次氯化料是指經過二次氯化料在催化劑的作用下與氯氣進行本步驟的反應后的產品，其中，主要含有反應生成的三氯乙酰氯，此外還可存在二氯乙酰氯、二氯乙酸、三氯乙酸等。其中，催化劑可以是三甲胺、三乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶中一種或兩種，催本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三氯乙酰氯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：通過使氯氣與熔融狀態的氯乙酸接觸反應制備一次氯化料；通過使所述一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應制備二次氯化料；在催化劑的條件下使所述二次氯化料與氯氣進行加熱反應。

【技術特征摘要】
1.一種三氯乙酰氯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：通過使氯氣與熔融狀態的氯乙酸接觸反應制備一次氯化料；通過使所述一次氯化料與一氯化硫、氯氣加熱反應制備二次氯化料；在催化劑的條件下使所述二次氯化料與氯氣進行加熱反應。2.根據權利要求1所述的三氯乙酰氯的合成方法，其特征在于，制備所述一次氯化料的方法是：加熱所述氯乙酸至溫度達到90℃時，使所述氯氣與所述氯乙酸接觸，并且在0～0.8MPa的壓力、90～145℃條件下反應。3.根據權利要求1或2所述的三氯乙酰氯的合成方法，其特征在于，制備所述一次氯化料時所述氯乙酸和所述氯氣的接觸反應時間為15～20小時。4.根據權利要求1所述的三氯乙酰氯的合成方法，其特征在于，制備所述二次氯化料的使所述一次氯化料與所述一氯化硫、所述氯氣的加熱反應中，所述一次氯化料的溫度為90～115℃，所述一次氯化料與所述一氯化硫、所述氯氣的加熱反應時間為20～25小時、壓力為0～0.8MPa。5.根據權利要求1或4所述的三氯乙酰氯的合成方法，其特征在于，制備所述二次氯化料的使所述一次氯化料與所述一氯化硫、所述氯氣的加熱反應中，所述一氯化硫的用量是所述氯乙酸質量的15～20％。6.根據權利要求5所述的三氯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何小強，陳志忠，顧福海，張春華，李傳武，林軍，
申請(專利權)人：重慶華歌生物化學有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50