本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種α-氯丙酰氯的合成方法。

背景技術(shù)：

α-氯丙酰氯是一種廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥領(lǐng)域的化合物，是制備鹽酸丙胺卡因、敵草胺、硫普羅寧等藥物的重要中間體。

目前文獻(xiàn)報(bào)道的α-氯丙酰氯的合成方法主要有以下幾種：

1）US4051182報(bào)道了以1,2-二氯丙烷為原料，在催化劑的作用下與氯氣進(jìn)行取代反應(yīng)得到1,1,2-三氯丙烷，后在堿性條件下脫氯化氫得到1,1-二氯丙烯。最后與含氧氣體在適量的游離氯及催化劑的存在下，在液相中進(jìn)行反應(yīng)得到α-氯丙酰氯。該方法雖然成功得到了產(chǎn)物，但分離反應(yīng)步驟較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)化率不高，提純難度較大，總體收率低。

2）以丙酸為原料，在三氯化磷的催化作用下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)得到α-氯丙酸(彭愛(ài)有.丙氨酸生產(chǎn)中丙酸氯化反應(yīng)工藝改進(jìn)[J].氨基酸雜志,1991,1:47.)；α-氯丙酸可與三氯氧磷反應(yīng)進(jìn)一步得到α-氯丙酰氯(曾平莉，王東.三氯氧磷在有機(jī)合成及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā),2013,42(2):31-33.)。但使用三氯化磷做催化劑無(wú)法回收利用，后處理產(chǎn)生含磷廢水，處理成本較高，而且過(guò)量的三氯氧磷也無(wú)法回收，利用率較低，同時(shí)產(chǎn)生的含磷廢水也較難處理。

3）以丙酸為原料，與氯化亞砜反應(yīng)直接得到α-氯丙酰氯(王東陽(yáng)，張長(zhǎng)征.硫普羅寧的合成新工藝[J].中國(guó)藥物化學(xué)雜志,1997,7(23):55-56.)。這種由丙酸直接合成α-氯丙酰氯的方法，主要缺點(diǎn)是需要蒸餾提純，操作繁瑣，成本較高，收率較低。而且氯化亞砜有強(qiáng)刺激性氣味，對(duì)人體傷害較大，過(guò)量的氯化亞砜再次套用過(guò)程中易水解生成二氧化硫和氯化氫，污染環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種α-氯丙酰氯的合成方法，操作簡(jiǎn)便、收率較高、后處理不產(chǎn)生廢水、反應(yīng)條件溫和。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種α-氯丙酰氯的合成方法，包括以下步驟：（1）向反應(yīng)器中加入丙酸、酰氯催化劑和溶劑，開(kāi)啟攪拌并控溫并通入氯氣進(jìn)行取代反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)蒸餾收集α-氯丙酸的餾分直接用于下一步反應(yīng)；所述的酰氯催化劑具有如下結(jié)構(gòu)：，其中，R表示C₁-C₁₈烷基、C₁-C₆鹵烷基、苯基或取代的芳基；同時(shí)還可通過(guò)減壓蒸餾收集酰氯催化劑和溶劑的混合物的餾分，重復(fù)利用；（2）向反應(yīng)器中加入上一步得到的α-氯丙酸和催化劑，開(kāi)啟攪拌，控溫并通入光氣進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾得到α-氯丙酰氯。

步驟（1）中，丙酸與酰氯催化劑的摩爾比為1:0.004 ~0.3，所述的溶劑為二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酸、苯、氯苯、甲苯、二甲苯中的一種，反應(yīng)溫度為25-130℃，反應(yīng)時(shí)間4-48小時(shí)。

步驟（2）中，α-氯丙酸、催化劑與光氣的摩爾比為1:0.002 ~0.1:1 ~3，所述的催化劑為吡啶、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基苯甲酰胺中的一種，反應(yīng)溫度為25-140℃，反應(yīng)時(shí)間2-16小時(shí)。

本發(fā)明的合成路線如下：

，其中，R表示C₁-C₁₈烷基、C₁-C₆鹵烷基、苯基或取代的芳基。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制備方法具備操作簡(jiǎn)便、收率較高、后處理不產(chǎn)生廢水、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，其中第一步氯代反應(yīng)使用的酰氯催化劑還可以回收利用。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1：

（1）α-氯丙酸的合成：向250 mL四口燒瓶中依次加入丙酸74.0 g(1.00 mol)、α-氯丙酰氯1.26 g(0.01 mol)、甲苯80 mL，開(kāi)啟攪拌，緩慢升溫至65℃，開(kāi)始通入氯氣，控溫70-90℃反應(yīng)，當(dāng)氯氣通入量達(dá)到1.10mol時(shí)，停止通氯氣。降溫至50℃，開(kāi)始通入氮?dú)?h，除去過(guò)量的氯氣，減壓蒸餾，得到α-氯丙酰氯與α-氯丙酸的混合物，氣相檢測(cè)α-氯丙酸的含量為98.9%，直接投下一步；

（2）α-氯丙酰氯的合成：向250 mL四口燒瓶中加入56 g(0.50 mol) α-氯丙酸，0.2 g吡啶，開(kāi)啟攪拌，于55℃下開(kāi)始攪拌，通入光氣，當(dāng)光氣通入量達(dá)到0.55mol時(shí)，停止通光氣，繼續(xù)攪拌1h后，通入氮?dú)獬ミ^(guò)量光氣。減壓蒸餾，收集67-93℃餾分α-氯丙酰氯60.5 g，收率95.4%。

實(shí)施例2

（1）α-氯丙酸的合成：向250 mL四口燒瓶中依次加入丙酸74.0 g(1.00 mol)、丙酰氯1.84 g(0.02 mol)、氯苯80 mL，開(kāi)啟攪拌，緩慢升溫至75℃，開(kāi)始通入氯氣，控溫75-80℃反應(yīng)，當(dāng)氯氣通入量達(dá)到1.10mol時(shí)，停止通氯氣。減壓蒸餾，收集70-90℃餾分為丙酰氯與氯苯混合物，可重復(fù)利用；收集后餾分α-氯丙酸98.3 g，收率91%；

（2）α-氯丙酰氯的合成：向250 mL四口燒瓶中加入56 g(0.50 mol) α-氯丙酸，0.2 g N,N-二甲基甲酰胺，開(kāi)啟攪拌，于65℃下開(kāi)始攪拌，通入光氣，當(dāng)光氣通入量達(dá)到0.60mol時(shí)，停止通光氣，繼續(xù)攪拌1h后，通入氮?dú)獬ミ^(guò)量光氣。減壓蒸餾，收集67-93℃餾分α-氯丙酰氯56.7 g，收率89.3%。

實(shí)施例3

（1）α-氯丙酸的合成：向250 mL四口燒瓶中依次加入丙酸74.0 g(1.00 mol)、苯甲酰氯7.02 g(0.05 mol)、N,N-二甲基甲酰胺80 mL，開(kāi)啟攪拌，緩慢升溫至100℃，開(kāi)始通入氯氣，控溫100-120℃反應(yīng)，當(dāng)氯氣通入量達(dá)到1.20mol時(shí)，停止通氯氣。減壓蒸餾，收集105-116℃餾分α-氯丙酸94.8 g，收率87.4%；收集后餾分為N,N-二甲基甲酰胺及苯甲酰氯混合物，可重復(fù)利用；

（2）α-氯丙酰氯的合成：向250 mL四口燒瓶中加入56 g(0.50 mol) α-氯丙酸，0.3 g N,N-二乙基甲酰胺，開(kāi)啟攪拌，于70℃下開(kāi)始攪拌，通入光氣，當(dāng)光氣通入量達(dá)到0.65mol時(shí)，停止通光氣，繼續(xù)攪拌1h后，通入氮?dú)獬ミ^(guò)量光氣。減壓蒸餾，收集67-93℃餾分α-氯丙酰氯60.3 g，收率95.1%。

實(shí)施例4

（1）α-氯丙酸的合成：向250 mL四口燒瓶中依次加入丙酸74.0 g(1.00 mol)、乙酰氯7.85 g(0.10 mol)，二氯甲烷80mL，開(kāi)啟攪拌，緩慢升溫至50℃，開(kāi)始通入氯氣，控溫50-60℃反應(yīng)，當(dāng)氯氣通入量達(dá)到1.30mol時(shí)，停止通氯氣。常壓蒸餾，收集50℃餾分乙酰氯和二氯甲烷混合物，可重復(fù)利用；收集后餾分α-氯丙酸88.9 g，收率82.2%；

（2）α-氯丙酰氯的合成：向250 mL四口燒瓶中加入56 g(0.50 mol) α-氯丙酸，0.3 g N-甲基苯甲酰胺，開(kāi)啟攪拌，于45℃下開(kāi)始攪拌，通入光氣，當(dāng)光氣通入量達(dá)到0.55mol時(shí)，停止通光氣，繼續(xù)攪拌1h后，通入氮?dú)獬ミ^(guò)量光氣。減壓蒸餾，收集67-93℃餾分α-氯丙酰氯59.4 g，收率93.5%。

實(shí)施例5

（1）α-氯丙酸的合成：向250 mL四口燒瓶中依次加入丙酸74.0 g(1.00 mol)、4-三氟甲基苯甲酰氯0.83 g(0.004 mol)、N,N-二甲基甲酰胺80 mL，開(kāi)啟攪拌，緩慢升溫至90℃，開(kāi)始通入氯氣，控溫90-110℃反應(yīng)，當(dāng)氯氣通入量達(dá)到1.10mol時(shí)，停止通氯氣。減壓蒸餾，收集105-116℃餾分α-氯丙酸93.3 g，收率85.9%；收集后餾分為N,N-二甲基甲酰胺及4-三氟甲基苯甲酰氯的混合物，可重復(fù)利用；

（2）α-氯丙酰氯的合成：向250 mL四口燒瓶中加入56 g(0.50 mol) α-氯丙酸，0.1 g 甲酰胺，開(kāi)啟攪拌，于65℃下開(kāi)始攪拌，通入光氣，當(dāng)光氣通入量達(dá)到0.55mol時(shí)，停止通光氣，繼續(xù)攪拌1h后，通入氮?dú)獬ミ^(guò)量光氣。減壓蒸餾，收集67-93℃餾分α-氯丙酰氯54.2 g，收率85.3%。

實(shí)施例6

（1）α-氯丙酸的合成：向250 mL四口燒瓶中依次加入丙酸74.0 g(1.00 mol)、氯乙酰氯22.59 g(0.2 mol)、甲苯80 mL，于25℃下開(kāi)始攪拌，緩慢升溫至110℃，通入氯氣，控溫110-116℃反應(yīng)，當(dāng)氯氣通入量達(dá)到1.30mol時(shí)，停止通氯氣。減壓蒸餾，收集86-103℃餾分為甲苯及氯乙酰氯混合物，可重復(fù)利用；收集后餾分α-氯丙酸92.1 g，收率84.8%；

（2）α-氯丙酰氯的合成：向250 mL四口燒瓶中加入56 g(0.50 mol) α-氯丙酸，0.2 g 甲酰胺，開(kāi)啟攪拌，于65℃下開(kāi)始攪拌，通入光氣，當(dāng)光氣通入量達(dá)到0.55mol時(shí)，停止通光氣，繼續(xù)攪拌1h后，通入氮?dú)獬ミ^(guò)量光氣。減壓蒸餾，收集67-93℃餾分α-氯丙酰氯57.6 g，收率90.7%。