本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法。

背景技術(shù)：

1-氯丙苯及其衍生物是一種重要化工原料，用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、聚合引發(fā)劑、手性試劑等領(lǐng)域。目前合成氯化芐衍生物的方法有多種。方法一：烷基苯與氯氣進(jìn)行取代反應(yīng)，生成1-氯丙苯類化合物。方法二：1-苯丙醇衍生物與氯化亞砜直接反應(yīng)，生成1-氯丙苯類化合物。方法三：烯丙基苯與hcl反應(yīng)生成1-氯丙苯類化合物。

烷基苯與氯氣進(jìn)行取代反應(yīng)生成氯芐，該反應(yīng)在進(jìn)行α取代時(shí)同時(shí)有β取代及其他取代基的氯化，以及苯環(huán)氯化，產(chǎn)物復(fù)雜，難以分離，極難得到高純度的1-氯丙基苯衍生物。在1-苯丙醇衍生物與氯化亞砜合成1-氯丙苯類化合物。氯化亞砜是一個(gè)反應(yīng)性極強(qiáng)的cl原子供應(yīng)體，反應(yīng)極為迅速，在形成碳正離子時(shí)根據(jù)鍵能的不同，自然分布成80:20的α和β位的氯丙苯，不易分離。烯丙基苯與hcl反應(yīng)生成1-氯丙苯類化合物，對(duì)設(shè)備要求高，需要有hcl的存儲(chǔ)設(shè)備，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

由于氯丙苯的生成過(guò)程中存在碳正離子，在脫除h2o時(shí)會(huì)出現(xiàn)α的氯丙苯即1-氯丙苯和β-氯丙苯，在不同反應(yīng)體系中其比例在5:5到8:2之間，這兩種化合物分離極為困難，需要采用更新的工藝來(lái)制備目標(biāo)產(chǎn)物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法，本發(fā)明制備方法反應(yīng)條件溫和，收率高，純度高，操作簡(jiǎn)單，安全穩(wěn)定，易于產(chǎn)業(yè)化。本發(fā)明目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法，所述制備方法為在二甲基甲酰胺中加入氯化亞砜，升溫反應(yīng)1～2h，降溫后加入溶劑并攪拌均勻，再緩慢滴加化合物a和三乙胺4～6h，然后在20～35℃條件下反應(yīng)0.5～2小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液；最后經(jīng)分離萃取即可，化合物a的結(jié)構(gòu)式為：

其中，r1為h、c1-c7烷基或芳香基中的一種。

作為本發(fā)明所述一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述二甲基甲酰胺和氯化亞砜可以同時(shí)加入，也可以在二甲基甲酰胺中加入氯化亞砜，或在氯化亞砜中加入二甲基甲酰胺。

作為本發(fā)明所述一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述溶劑為甲苯、苯、二氯甲烷、環(huán)己烷中的一種。

作為本發(fā)明所述一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述升溫的溫度為45～60℃，所述降溫的溫度為5～35℃。

作為本發(fā)明所述一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述氯化亞砜與二甲基甲酰胺的物質(zhì)的量比為1:1～2；所述化合物a與氯化亞砜的物質(zhì)的量比為1:1～4；所述化合物a與三乙胺的物質(zhì)的量比為1:1～3。

作為本發(fā)明所述一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述溶劑與化合物a的質(zhì)量比為5～15:1。

作為本發(fā)明所述一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述分離萃取具體操作為：向黃色反應(yīng)液中滴入稀鹽酸，分離出水相，油相用碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水和飽和食鹽水萃取，分離出水相，得到的有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑即可得到產(chǎn)物。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明以氯化亞砜為給氯源，二甲基甲酰胺與氯化亞砜反應(yīng)制備而成的離子液體作為氯源緩釋劑，能有效的控制β-氯丙苯的生成，提高目標(biāo)產(chǎn)物α的氯丙苯的選擇性，大大改善了合成α的氯丙苯的產(chǎn)品純度。同時(shí)，本發(fā)明離子液體呈酸性，加入三乙胺能有效控制體系的酸堿性，加入的溶劑能快速傳遞反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，使反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。本發(fā)明反應(yīng)控制為中性體系，產(chǎn)物的純度可達(dá)到94％及以上。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備的1-氯丙苯產(chǎn)品的核磁譜圖。

圖2為實(shí)施例1制備的1-氯丙苯產(chǎn)品的氣相色譜圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種1-氯丙苯及其衍生物的制備方法，所述制備方法為在二甲基甲酰胺中加入氯化亞砜，升溫反應(yīng)1～2h，降溫后加入溶劑并攪拌均勻，再緩慢滴加化合物a和三乙胺4～6h，然后在20～35℃條件下反應(yīng)0.5～2小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液；最后經(jīng)分離萃取即可，化合物a的結(jié)構(gòu)式為：

其中，r1為h、c1-c7烷基或芳香基中的一種。

本發(fā)明以氯化亞砜為給氯源，二甲基甲酰胺與氯化亞砜反應(yīng)制備而成的離子液體作為氯源緩釋劑，能有效控制副產(chǎn)物的生成，由于離子液體呈酸性，加入三乙胺能有效控制體系的酸堿性，加入的溶劑能快速傳遞反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，使反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。本發(fā)明反應(yīng)控制為中性體系，產(chǎn)物的純度可達(dá)到94％及以上。

本發(fā)明采用向二甲基甲酰胺中加入氯化亞砜，反應(yīng)后再向其中加入溶劑以及化合物a和三乙胺的方式，原因如下：在本發(fā)明中，需要提前制備離子液體，二甲基甲酰胺和氯化亞砜反應(yīng)需要的溫度較高，常溫反應(yīng)不完全，在制備產(chǎn)物的反應(yīng)過(guò)程中，所需的溫度范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制備離子液體的溫度，同時(shí)氯化亞砜的反應(yīng)活性高，若采用所有物料同時(shí)加入的方式，將很難控制反應(yīng)的溫度及酸堿度，并影響最終的產(chǎn)品純度。

本發(fā)明采用緩慢滴加的方式將化合物a和三乙胺加入，緩慢滴加可以使反應(yīng)放熱較慢，處于溫度控制的范圍內(nèi)(20～35℃)，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間(反應(yīng)0.5～2小時(shí)后停止)使得反應(yīng)完全。

進(jìn)一步，所述二甲基甲酰胺和氯化亞砜可以同時(shí)加入，也可以在二甲基甲酰胺中加入氯化亞砜，或在氯化亞砜中加入二甲基甲酰胺。本發(fā)明中二甲基甲酰胺和氯化亞砜的加入方式不做具體限制，只要其能相互反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的加入方式均可。

進(jìn)一步，所述溶劑為甲苯、苯、二氯甲烷、環(huán)己烷中的一種。這類溶劑的溶解性能強(qiáng)，無(wú)反應(yīng)活性，不參與反應(yīng)，同時(shí)水溶性差，能和水相進(jìn)行分離，減少后處理過(guò)程的難度。

進(jìn)一步，所述升溫的溫度為45～60℃，所述降溫的溫度為5～35℃。氯化亞砜和二甲基甲酰胺的反應(yīng)溫度高，需要升溫操作，但合成目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)溫度需要控制得比較低，才能有效得到目標(biāo)產(chǎn)物，因此要采用先升溫后降溫的操作。

進(jìn)一步，所述氯化亞砜與二甲基甲酰胺的物質(zhì)的量比為1:1～2；所述化合物a與氯化亞砜的物質(zhì)的量比為1:1～4；所述化合物a與三乙胺的物質(zhì)的量比為1:1～3；所述溶劑與化合物a的質(zhì)量比為5～15:1。在本發(fā)明中，酸性體系將無(wú)法實(shí)現(xiàn)提高目標(biāo)產(chǎn)物純度的目的，因此需要增加二甲基甲酰胺及三乙胺的用量，使得其用量能完全吸收氯化亞砜所釋放出的氯化氫和二氧化硫酸性物質(zhì)，保證反應(yīng)在中性條件下或略堿性的條件下進(jìn)行。

進(jìn)一步，所述分離萃取具體操作為：向黃色反應(yīng)液中滴入稀鹽酸，分離出水相，油相用碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水和飽和食鹽水萃取，分離出水相，得到的有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑即可得到產(chǎn)物。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

向100ml三口瓶中加入二甲基甲酰胺28.48g，將氯化亞砜30.90g緩慢滴加至三口瓶中，攪拌反應(yīng)液，升溫至50℃，反應(yīng)1小時(shí)。降溫至5℃，加入260g二氯甲烷，攪拌均勻，將17.55g1-苯丙醇和13.14g三乙胺加入到反應(yīng)器中，緩慢滴加，滴加時(shí)間為4小時(shí)，在20～30℃條件下反應(yīng)2小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-苯丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入35ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用80ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用250ml水和飽和氯化鈉溶液洗滌2次，分離出水相，得到有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物19.28g，純度95％。

本實(shí)施例1-苯丙醇的具體反應(yīng)過(guò)程如下：

本發(fā)明制備的1-氯丙苯產(chǎn)品的核磁譜圖以及氣相色譜圖如圖1和圖2所示。圖1中，0.817-1.103ppm的峰為-ch3，1.887-2.199ppm的峰為-ch2，4.762-4.798ppm的峰為-ch，7.162-7.383ppm的峰為苯環(huán)上的5個(gè)氫。各個(gè)位置的氫的比例為3.17：2.11：1：5.17，可見(jiàn)所得產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物，同時(shí)未出現(xiàn)有醇羥基的峰。圖2中的氣相色譜結(jié)果顯示產(chǎn)品純度達(dá)到95％。

實(shí)施例2

向100ml三口瓶中加入氯化亞砜21.65g，將二甲基甲酰胺26.61g緩慢滴加至三口瓶中，攪拌反應(yīng)液，升溫至45℃，反應(yīng)2小時(shí)。降溫至30℃，加入220g環(huán)己烷，攪拌均勻，將24.60g1-苯丙醇和55.26g三乙胺加入到反應(yīng)器中，緩慢滴加，滴加時(shí)間為4小時(shí)，在20～30℃條件下反應(yīng)0.5小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-苯丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入50ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用76ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水，2ml1mol/l的hcl調(diào)ph＝4，分離出水相，得到有機(jī)相采用：無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物26.46g，純度98％。

實(shí)施例3

向100ml三口瓶中加入二甲基甲酰胺69.45g和氯化亞砜113.04g，攪拌反應(yīng)液，升溫至50℃，反應(yīng)1小時(shí)。降溫至20℃，加入160g甲苯，攪拌均勻，將32.1g1-苯丙醇和48.07g三乙胺加入到反應(yīng)器中，緩慢滴加，滴加時(shí)間為4小時(shí)，在20～30℃條件下反應(yīng)1小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-苯丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入20ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用102ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水，2ml1mol/l的hcl調(diào)ph＝4，分離出水相，得到有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物34.89g，純度95％。

實(shí)施例4

向100ml三口瓶中加入二甲基甲酰胺35.10g，將氯化亞砜42.42g緩慢滴加至三口瓶中，攪拌反應(yīng)液，升溫至50℃，反應(yīng)2小時(shí)。降溫至35℃，加入160g苯，攪拌均勻，將22.00g1-萘丙醇和27.27g三乙胺加入到反應(yīng)器中，緩慢滴加，滴加時(shí)間為4小時(shí)，在35℃條件下反應(yīng)2小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-萘丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入50ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用55ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水，3ml1mol/l的hcl調(diào)ph＝4，分離出水相，得到有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物22.73g，純度94％。

本實(shí)施例1-萘丙醇的具體反應(yīng)過(guò)程如下：

對(duì)比例1原料加入順序?qū)Ξa(chǎn)物純度的影響

向100ml三口瓶中加入二甲基甲酰胺69.45g、氯化亞砜113.04g、160g甲苯、32.1g1-苯丙醇和48.07g三乙胺，在20～30℃條件下反應(yīng)1小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-苯丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入20ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用102ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水，2ml1mol/l的hcl調(diào)ph＝4，分離出水相，得到有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物31.21g，純度80％。

本對(duì)比例只是對(duì)原料加入順序的一種變換，但不按照本發(fā)明原料加入順序均會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物純度降低，其結(jié)果與本對(duì)比例一樣，在此不做具體列舉。

對(duì)比例2不同原料比例對(duì)產(chǎn)物純度的影響

向100ml三口瓶中加入二甲基甲酰胺30.12g和氯化亞砜113.04g，攪拌反應(yīng)液，升溫至50℃，反應(yīng)1小時(shí)。降溫至20℃，加入160g甲苯，攪拌均勻，將32.1g1-苯丙醇和13.01g三乙胺加入到反應(yīng)器中，緩慢滴加，滴加時(shí)間為4小時(shí)，在20～30℃條件下反應(yīng)1小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-苯丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入20ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用102ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水，2ml1mol/l的hcl調(diào)ph＝4，分離出水相，得到有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物33.59g，純度86％。

本對(duì)比例只是對(duì)原料比例不在本發(fā)明設(shè)定范圍內(nèi)的一種實(shí)施對(duì)比例，只要不在本發(fā)明設(shè)定的原料比例范圍內(nèi)任意一種都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物純度降低，其結(jié)果與本對(duì)比例一樣，在此不做具體列舉。

對(duì)比例3溫度變化對(duì)產(chǎn)物純度的影響

向100ml三口瓶中加入二甲基甲酰胺69.45g和氯化亞砜113.04g，攪拌反應(yīng)液，升溫至50℃，反應(yīng)1小時(shí)。加入160g甲苯，攪拌均勻，將32.1g1-苯丙醇和48.07g三乙胺加入到反應(yīng)器中，在50℃條件下反應(yīng)1小時(shí)后停止，得到黃色的反應(yīng)液。氣相結(jié)果顯示原料(1-苯丙醇)轉(zhuǎn)化率＞99％。滴入20ml1mol/lhcl溶液，分離出水相，油相用102ml碳酸氫鈉飽和溶液中和，分離得到油相，再依次用水，2ml1mol/l的hcl調(diào)ph＝4，分離出水相，得到有機(jī)相采用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫除溶劑得到目標(biāo)產(chǎn)物32.15g，純度82％。

本對(duì)比例只是對(duì)反應(yīng)溫度不在本發(fā)明設(shè)定范圍內(nèi)的一種實(shí)施對(duì)比例，只要不在本發(fā)明設(shè)定反應(yīng)溫度范圍內(nèi)的任意一個(gè)溫度都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物純度降低，其結(jié)果與本對(duì)比例一樣，在此不做具體列舉。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。