（农药学专业论文）三光气在酰氯制备中的应用研究.pdf

三光气在酸氯制备中豹反磊 摘要 虢氯粪佬合物是一秘耋要有辊躲中闯钵 在药物合成中有广泛戆 应用 在传统方法魈生产过程中 采用二氯豫砜 三氯氧磷 三氯化 磷 五氯化磷等作为氯化剂 但存在腐蚀生产设备 污染大的缺点 在本文中用三光气作为酰氯化剂取代以往的酰氯化荆 三光气由于其 台藏帮参翻反应静条件都跑较溢釉 覆且选择牲强 收率褰 镬耀安 全方便 易运输储存 在医药 农药 有机化工和离分子材料等领域 正在得到广泛的应用 但至今在国内外的化学反应和化工生产中 三 光气作为酰氯化剂的很少 其主要原瞬是催化剂的难以选择 本文以三光为酰氯化裁 嗷啶为催纯裁 甲苯为溶裁 铡褥了甲 氯菊酰氯 氯乙酸氯 苯乙酰氯 对甲基苯甲酰氯 以三光气为酰氯 化剂的四种化合物的合成未有文献报道 并对甲氰菊酰氯和氯乙酰氯 进行了单因素各种方案比较 进而设计了正交试验优化条件 得到了 两煮合成的较佳王艺条件 甲氯菊酰氯的最佳发应条件是反成湿度是l o o 反应时间怒1 2 小时 催化荆为吡啶 其用量与菊酸等摩尔 收率为5 6 7 氯乙酰氯 的躐佳反j 藏条件魑反应温度1 0 0 4 c 反应时间是l o 小时 催化荆为 啦嚏 萁瘸量与氯乙酸簿摩尔 收率为6 2 4 总结菊酰氯耧氯乙魏氯 熬笈应规律 选定了会适的夏戏条件成功制取了苯如酰氯和对甲基苯 擎蕺氯 本合成方法产物易分离 操作方便 污染少 对设备腐蚀轻 是 一种浩净的合成方法 为酰氯化合物的合成提供了 条绿色合成途 径 关键词 三光气 酰氯化反应 甲氰菊懿氯 氯乙酰氯 苯乙酰氯 对 甲基笨甲酰氯 s t u d y 0 1 3t r o p h o s g e n ei nt h e p r e p a r a t i o n o f a c y lc h l o r i d e s a b s t r a c t a c y tc h l o r i d e sa t ei m p o r t a n to r g a n i ci n t e r m e d i a t e s w h i c hi sw i d e l yu s e di n p h a r m a c e u t i c a ls y n t h e s i s 瓠t r a d i t i o n a lp r o c e s s o fp r o d u c t i o n s u l f i n y lc h l o r i d e p h o s p h o r y lc h l o r i d e p h o s p h o r u st r i c h l o r i d ea n dp h o s p h o r u sp e n t a c b l o r i d e a f eu s e da s c h l o d n a f t n ga g e n t s m l i sm e t h o dr e s u l t si nt h ec o r r u p t i o no fp r o d u c t i o nf a c i l i t ya n d s e r i o u sp o t l u t i o mi nt h i sd i s s e r t a t i o n t f i p h o s g e n ei sa t t e m p t e dt os u b s t i m ea g e n tf o r t r a d i t i o n a lc h l o r i n a t i o na sc h l o r o f o r m y l a t i n ga g e n t t r i p h o s g e n ei s i n c r e a s i n g l yu s e d i nt h ef i e l d so f m e d i c i n e p e s t i c i d e o r g a n i cc h e m i s t d a n dm a c r o m o l e c u l em a t e r i a l w i t h a d v a n t a g e so f m i l d s y n t h e s i s a n dr e a c t i o nc o n d i t i o n s s t r o n gs e l e c t i v i t y e x c e l l e n t y i e l d s a f eh a n d l i n ga n dh a n d ys t o r a g ea n dt r a n s p o r t a t i o n i t o w e v e r t f i p h o s g e n e i s h a r d l yu s e d a sc h l o r o f o r m y l a t i n ga g e n ti no r g a n i cr e a c t i o na n d p r o d u c t i o nb e c a u s e t h e c a t a l y s ti sd i f f i c u l tt os e l e c t i nt h i s d i s s e r t a t i o n 2 2 3 3 t e t r a m e t h y t c y c t o p r o p a n e c a r b o n y l c h l o r i d e c h l o r o a c e t y lc h l o r i d e p h e n y l a c e t y lc h l o r i d ea n dp t o l u o y lc h l o r i d ea r es u c c e s s f u l l y s y n t h e s i z e db yu s i n gy r i p h o s g e n e p y r i d i n ea n dt o l u e n ea se h l o r o f o r m y l a t i n ga g e n t c a t a l y s ta n d s o l v e n t c o r r e s p o n d i n g l y t h i sm e t h o d i s n tr e p o r t e di nc u r r e n tr e p o r t t h e f a c t o r so f a f f e c t i n g r e a c t i o n sw e r es t u d i e d 弼氇t m i v a t i a t e a n a l y s i s f o r 2 2 3 3 t e t r a m e t h y l c yc l o p r o p a n e c a r b o n y lc h l o r i d ea n dc h l o r o a c e t y lc h l o r i d e t h e n t h e p a p e ra d o p t s o r t h o g o n a lt e s tt o g e t t h e t e c h n o l o g i c a l c o n d i t i o n so ft h e s e c o m p o u n d s t h ey i e l d so f2 2 3 3 一t e t r a m e t h y l c y c l o p r o p a n e c a r b o n y tc h l o r i d ec a nc o m et o 5 6 7 w h e nt h er e a c t i o nu n d e r g oi nt h em o s ts u i t a b l er e a c t i o nc o n d i t i o n s p y r i d i n ea s c a t a l y s t p y r i d i n e 2 2 3 3 t e t r a m e t h y l c y c l o p r o p a n e c a r b o x y l i ea c i d l l m 0 1 a t1 0 0 稻f1 2h o u r s a n dt h ey i e l do f c h l o m a c e t y tc h l o r i d e 强c o m e t o 晓 毒 w h e n t h er e a c t i o nu n d e r g oi nt h em o s ts u i t a b l e p y r i d i n e c h l o r o a c t i c a c i d 2 t 1 t 0 0 1 a t r e a c t i o nc o n d i t i o n s p y r i d i n ea sc a t a l y s t 10 0 f o r1 0 h o u r s s m r a n a r i z i n g t h e r e a c t i o n so f2 2 3 3 t e t m m e t h y l c y c l o p r o p a n e c a r b o n y l c h l o r i d ea n dc h l o r o a c e t y t c h l o r i d e w es e l e c tt h ea p tc o n d i t i o n st o g e tp h e n y l a c e t y lc h l o r i d e a n dp t o l u o y l c h l o r i d e n e wm e t h o di n t r o d u c e di nt h i sd i s s e r t a t i o no w n st h ef o l l o w i n g a d v a n t a g e s e a s y s e p a r a t i o no fp r o d u c t i o n s i m p l eo p e r a t i o n l e s sp o l l u t i o n l e s sc o r r u p t i o no ff a c i l i t y a n dc l e a n p r o v i d i n gan o v e lf r i e n d l y e m d r o n m e n tm e t h o df o rt h es y n t h e s i so f a c y l c h l o r i d e s k e yw o r d s t r i p h o s g e n e c h l o r o f o r m y t a t i o nr e a c t i o n 2 2 3 3 t e t r a r n e th y l c y c l o p r o p a n e c 嚣b o n y lc h l o r i d e c h l o r o a c e t y tc h l o r i d e p h e n y l a c e t y lc h l o r i d e p t o l u o y i c h l o r i d e 浙江工业犬举硕士学位论文 繁一耄文献综述 前誉 蘸鬟懋 耱堂耍薛中陵俸 鬟蘸 醚氛凭方法主要有三氯化磷法 氯 化溉砜法 五氯化磷法和三光气法等方法 1 1 0 r c o o h 十p c i s r 8 c l p o c l 3 十h c o 3 r c o o h p c i 3 3 腿i t c 1 h 3 p 0 3 o r c o o h十s o c l 2 p 卜r g c l 十s 0 2 十h c l r c o o h 牛i 3 b t c r c o c i 每c 0 2 h c i 三氯化磷法剿产亚磷酸与产物难以竞全分尽 艇得产品需经糖馏 因 黼产品的收率低 五氯化磷法需圈体投料 而且檄易吸潮 氯化驻砜法氯 化受蔽赞趱量较大 逶常必羧酸摩尔量懿二倍隧上 生产成本窝 虽谈餐 腐蚀严重 目前 较理想的是光气酰氯化法 产晶含量商 收率高 但受 爨毙气来源酶骧裁f 2 l 侮必毙气懿瞽代鑫 三光气正曩盏受裂广泛麓应嚣 三光气由c o u n c l e r 于1 8 8 0 年首次发现制得鸭早在1 9 0 0 年就有使之 等黢 藜 酚反藏静攒遵 僵索葶i 筵注煮 壹到t 9 8 7 军e e k e r t 和f o r s t e r 用三光气豫光气的代用品的论文发表后才弓 起重视 近十多年米才有大量 文献报道实验室和工韭制备三光气的方法及萁在合成重嚣类型有梳仡合物 中貔广泛痰鼹 三光气又称阉体光气 三光气的是化学名为二 三氯甲基 碳酸酯 篡 英文会麓鸯b i s t r i c h l o r o m e t h y l c a r b o n a t e 辍下筵称b t c t 倍名 t r i p h o s g e n e 分子式为c o o c c l 9 2 c a 登记号为3 2 3 1 5 1 0 9 三光气为 爨色磊捧1 4 l 三悫气为鑫惫晶落 蒋类戳与竞气静气睬 努子塞爻2 9 6 7 5 熔点为8 1 8 3 c 沸点为2 0 3 2 0 6 c 阑体密度为1 7 8 9 c m 3 熔融密度 t 6 2 9 9 m 3 可溶于乙醚 霹氢骧精 苯 乙巯 氯仿等有机溶剂豫 它豹 濒涯工韭大擘硕士攀健论文 饕遴瞧鬟在1 8 8 7 霉裁套鼗邋 避窀蕊露结耩壹戮1 9 7 1 舔考袭掇遂辫 它 的结构为举晶其品格参数为a 9 8 2 4 1 0 l o r n b 8 8 7 9 x1 0 m c 1 1 2 4 5 1 0 菇惫为酗9 l 7 4 光气魁应用 鲢广的化工原料 w 用予制备氯单酸酯 髯氰酸黼等化工 产赫餮l 髓蹩竞气怒高毒稳懿气体 经滔 运输鞠辖存臻躐燕 势置瘦悉 孛港以准罐诗量 产生鸵 些到发应也绘安验室绒小规模使用带窳极大嬲 不馑 三魁气是穗定豹阖侮结晶纯台秘 蕊篌焉 运输和储存都沌光气安 全 置胃攥镶专 鏊 速群萎 谶多剩发痿麓声生 戮就 三淹气霹替代光气 掰于各种规模的化工生产 t 2 三舞气翡渣弱 b t c 侔受援簿麴光气敷迢光气在含域中豹替代物 卅 不但霉性低 搜 弱安全方德 丽飘反应祭释溢释 选择憨赂 枝攀裔 盘予国体毙气静纯 攀煌麓 谯萁毒饕羧广泛麴应鬟 1 2 1 在溪药方礅的应蘑 在嚣蓊方嚣黪应趸b t c 蕊掣鼗讫爱艘霹趟嶷菱魏台戏孛毒 磐各静粪 要的医药中间体 搬降血猎薪药袼剃美躲中间体 苯乙蒸乙腈酿精的合缄 i 嚣 出b t c 与黎稼 氯乙鏊 骏盐酸楚亳5 0 菱蠹粼绥麴n 鬟率酸蒸慧墅秘 用作抗瘸荆的中渊体f 稍 b t c 与6 及7 婉毓基 1 黎胺在邻 氯翠中反应制 褥器羲黧爨是台藏幕些嚣蕊翦孛瓣髂潍 蠡b t c 与邻羲黎苯译畿黢类像会 物2 h n c 6 l h c o n h rf r p h c h i c h 2 p h c h m e r n m e o c 6 h 4 簿 的反应 怒潮荟溪穗臻二辩类莼秘游遵怒方法弹 蠢b t c 与巷羲鏊苯翠蔑菠癍垒戚 足乎定羹熬k 羧歉基苯掣羧醣 越粪他食物是合戏药物姻有用中溉俸 蜘 熟有抗菌活性翡6 氟 7 取代基跨诺酾酸l l j 静合藏 b t c 与a 鬣罄醇爱艘 霹垒或舀瑟蝰辫藜樊医药彳毫舍戆f l l l 1 2 2 穗农药方黼的应丽 在表蕊方嚣翡应爱b t c 荨酵爱痤割褥氯甲皴醚 嚣邋一步每襁痤转羧 旋应可制蓓一系梦q 的氨蒜甲酸翡溪农药 b t c 与二级敝反应樽飘基酰铽 f 暑蜷l 蒜鸯要 分子落蔽斑霹裁祷谗多鼹粪豫擎黎 羹立餐罄 i 张啦8 硅 等 b t c 与2 6 二氟港甲酰胺反应可制得对臌的酰瑟髀氰酸黼 它群与合适的 2 浙江工业大学硕士学位论文 胺反应可制器一系列苯甲致脲类杀斑荆 1 同样 b t c 与磺酸胺魄可靠 键 磺馘脲类除草剂 此外 b t c 与1 2 二胺 二醇 硫醇 a 氨基醇 氨基 酸 氨基熬胺 邻氮摹酚荸鲢邻苯二黠等t 2 双富麓霆饱含穆反应垒戏五元 杂环化合物 这是合成许多农药的蘸要中间体 再如利用b t c 与2 氨基 5 肇戴基苯酚环亿爱斑台成簇有杀冀菌活蕊戆天然产裙6 学氧基 2 3 二氢笨 并口恶唑 2 3 在染精方螽辩定蔫 三光气可以代替气体光气制作多种直按染料 例如直接黄4 4 4 9 t t 5 0 i 2 鳓 1 3 2 蛮接耐疆嵇红b k 壹竣耐骶氪4 b l 等 1 2 4 在商机合成方面的皮用 b t c 与羧酸菠应可裁得高产率豹蘸鬣 l q 在三苯基帮在下苏二氯孚浚 为溶剂与醇反应生成对应的氯化物 在d m s o 襻在下与醇反应生成对应 的醛 j 3 j 在三乙腋存在下以二氯绎烷为溶帮与醇取代率虢胺去承翩异腈 坤l b t c 还能馒醚肟 酸胺去水生成腈 2 0 l 与酸反应生成氯甲酸 一氯代 酯 这种化合物可用于叔胺的选择去烷蕊及复杂化合物臼勺合成口l 另外 羹氮乙酸乙琵与b t c 纯会生成q 氯串酝基 a 羹氮乙酸乙酝f 2 翦 它是3 个碳上都肖官能罄c 3 合成子 也怒合成各种a 重氮羰基化合物的中间体 2 5 褒蕊分子专考糙方覆翁瘦零 在高分子材料合成方两的应用b t c 与4 47 2 羟基鞭苯 l 4 一对苯二 鹣 4 4 一二羟鏊二苯醚 4 4 一二羟基二苯酮 双酚a 黪4 47 一二羟纂 二笨砜等二元酚在b t c 存在下能生成热致变液晶聚碳酸酯 v i 如由 l 4 双 6 羟摹 2 苯并曩恶睦基 苯 最鹣a 及b t c 在氢氧亿镳帮三乙黩存 在下起共缩聚反应 可制得耐热 耐溶剂的聚碳酸酯 b t c 与双官能豳 的二元或多元胺 醇可羰基化聚合生成聚碳酯酯或酰胺酪 如爝b t c 与毅 黔a 的0 0 一鞭甲基揆二聚物谶 亍溶滚绩聚作月能生成双酚a 聚碳酸憋 凝聚物 利用此类反应还可合成四甲基多芳基炎嵌段商分予共聚物 富 纯聚笨乙灞 以及珐 毒分予傀舍甥等 姥铃 聚碳酸翡程b t c 存在 下通过酪茫转移作用低温合成聚碳酸酯一乙基对笨酚共聚物 由b t c 与二 胺铡褥静带苯二舞鬣酸酝 t d i m d i 是会残离分子耪辩鹣重要警俸 浙江工业大学硕士学位论文 1 3 菊酰氯 目前 在国内外 二氯亚砜法来制备酰氯类产品的技术已经成熟 因 固体光气的出现 由于b t c 分子中氯含量很高 是一种很好的氯化剂 可 用于氯化反应 b t c 和羧酸反应可制得各种酰氯和酸酐 尤其是芳香酸酐 和酰氯 2 9 1 用固体光气代替二氯亚砜 可减少污染 提高其产率 但固体 光气法还未完全成熟 未投入大批量生产 由于b t c 分子中含氯很高 是一种很好的氧化剂 它和羧酸可制备各 种酰氯和酸酐 尤其是芳香酸酐和酰氯f 5 1 b t c 在辅助亲核剂n u 如吡啶 三乙胺等 作用下 与胺反应不需要辅助亲核试剂 分子b t c 可生成三分 子的活性中间体 c i c o n u t c l 一 它可与各种亲核体在温和的条件下进行反 应 其反应机理前人探索可能如下 3 0 1 l 3 n i 3 c l 3 o c o 十0 2 c c l 2 c i1 3 c i z c o c l c o 0 c c l 2 c 1 c i c o l n uc l 图1 1 三光气的亲核反应历程 f i g u r el lac y c l i cr o u t ef o rn u c l e o p h i l i cr e a c t i o n so f t r i p h o s g e n e 注 2 c 1 3 c c h 3 2 c o h 3 c 1 3 c c h 3 2 0 c o c l n u c 5 h 5 n 至今 国际上用三光做为酰氯试剂来氯化羧酸类化合物有如下五个反 4 lii眦 ilt 浙江工业大学硕士学位论文 q m 忘 詈q 将苯己酸和三光以3 l 的量投入 加入少量的d m f 为催纯荆 加热歪 6 04 c 反废2 4 小瓣 处瑗褥收率隽7 1 3 1 1 2 d m f 1 3 b t e h c h 2 c 2 十c 0 十h c c o g i 在1 0 0 m l 三翻烧瓶中 j j n e 7 1 9 0 0 5 m o t f j 甲苯甲酸 2 5 m i 二氯串流 搅拌直至围体溶解 加入固体光气1 7 9 0 0 1 7 t 0 0 1 滴加3 m l 的n n 二甲 基甲酰胺 加热 在4 0 时回流反应l o 小时 反应结束后 蒸馏去二氯 学姨 褥产物 3 c l 将三光气5 2 8 9 溶于二氯甲烷2 0 m l 中加入三口瓶中搅拌 取三乙胶 1 7 9 9 5 氯一平骏苯荠吠噫3 8 9 溶于5 5 m l 二氯甲娩中在o 时漓船入三 口瓶中 滴加完毕 撤去冰浴 濑入氮气 反应过夜 厝蒸发处理 收率 为8 8 t 3 辩 4 c m 3 b t c 每 沪洲 州c 1 吨吼 在3 0 0 m l 三圈烧瓶中 加入2 4 一二甲基噻唑 5 甲酸1 5 7 9 甲苯1 0 0 m l 搅拌 加入三光气1 0 1g 加热潮流下反应1 5 小时 反应终了时 反应过 浙江工业大学硕士学位论文 滤 滤液浓缩得2 4 二甲基噻唑 5 甲酰氯1 6 2 9 纯度为9 5 5 收率为 8 8 1 1 3 4 1 5 l f 3 b t c c o o h 十h c i c o c o c l 本反应在文献中无详细叙述 只提到可以用固体光气将其氯化 3 5 j 用三光气做为氯化剂进行羧酸的氯化尚未成熟 实际投入生产的甚少 本课题对固体光气的应用研究有重要意义 用固体光气代替原有的二氯亚 砜 三氯化氧磷 可以减少环境污染 提高产率 本论文中成功利用三光气制各了菊酸酰氯 氯乙酰氯 苯乙酰氯 对 甲基苯甲酰氯 下文就几种酰氯的应用和生产现状做一综述 菊酰氯是一重要的农药中间体 使用该产品代替菊酸生产甲氰菊酯农 药 不但可以降低甲氰菊酯的生产成本 提高其产品质量 还可以减少环 境污染 其化学名称为2 2 3 3 一四甲基环丙炕羧酸酰氯 分子结构式如 h 3 c c h 3 人f i c l 一d 菊酰氯的主要作用是制各菊酯类农药 拟除虫菊酯类杀虫剂是7 0 年代 中期开始大量使用的新型农药 3 6 1 是天然除虫菊酯的模拟物 生物降解性 好 对环境影响小 是一类重要的合成杀虫剂 迄今己商品化的拟除虫菊 酯有5 0 多种 在全球的杀虫剂的销售额中占了2 0 拟除虫菊酯具有广谱 高效 低毒等特性 其主要应用在农业方面 其最初是从一种叫除虫菊的杀虫植物中所含的有效成份除虫菊酯发展 而来 除虫菊原产于中欧 为菊科小黄菊属植物 上世纪上半叶 人们从 除虫菊花的正己烷抽提物中相继分离鉴定出一些化学成份 发现其中6 个 化合物具有显著的杀虫活性即茉莉菊酯i i i 瓜菊酯i i i 除虫菊酯 6 浙江工业大学硕士学位论文 l i l 这类化台物对蝇 蚊等其有缀好的毒杀 乍魇 邋过化学合成鲍手 段人工合成除虫菊酯 同时通过改变 简化其结构 寻找对哺乳动物安全 悭赢 对寮虫毒杀体鼹强 更易会残且其毒广谱蒙虫活瞧翳杀虫裁 这燕 向是人们开发除虫菊酯类杀虫荆的主要目标 此化合物是由第一 二菊 酸窝蹑蔫龋 豫擞蔫黎帮蒙藕磊彩残懿繇炎纯舍物 多筝来 逡痰癸掌餐 不断通过分别改变醇部分和酸部分的结构来筛选和寻找新的杀虫剂 早在 上瞧纪中叶 美翻两位学者l a f o 璃e 和s c h e c h t e r 率先台袋了第 个有较强 杀虫作用的拟除虫菊酯一 丙烯除虫菊酯 拟赊虫菊酯的合成比天然除 虫菊酯容翁 并且在挥发一睫和安定性等方面都比天然除呶菊醣要好 所以 刭爨蔻 英仍终为家庭系蠢裁敬馊用主浚 美 爨 西欧等发达爨家数学 者又进一步合成了一系列的拟除胀菊酯 由英国一研究所的e l l i o t t m 等学 考台残载苄唛蔫熬 萁致惩佟焉楚天然豫蛊蓊酯豹好凡卡倍 弱本往友纯 学工业会社于上世纪8 0 年代初合成的化合物炔戊菊酯因在室温下 1 0 2 59 c 具有较离豹蒸汽压力 已被开发袋一季孛衣瓣用杀焱翱 瘸予 琵装部f j 企攮 随着不对称合成披术的发展 人们已能选择性地含成高纯度的拟除虫菊醮 光学活性体 其杀虫的活性作用邋比炔戊菊酯强静 目前 拟除虫菊酝占全球杀虫瓤市场躲2 0 3 8 每年黪销售额约1 5 6 0 0 0 美元 9 5 以上用于农业治虫 主要是棉花 水果和蔬桨 少部分用于商 禽 公共翌生 帮家庭 强霹主镶先开笈戆公蔼骞法罗豢瞧夷福 曩本经 发 f m c i c i 璃氏 汽巴 壳牌 优农等 在拟除虫菊酯方面 我国研 究与开发较跷 与欢美等发这国骞还有较大差距 随着我蓬蕊入w t o 我 国应加大力度在拟除虫菊酯方面的研究与开发 4 6 其应用前景广阔 期耀 着我国拟除虫菊酌在国际同行市场中能占有一席之地 拟除嫩菊酯熄由醇和相应的菊酸合成 匿裁 国盎外生产梵酰氯厂寰 越少 有同本和中国的少数几个公司拥脊此项生产技术 在国内外 二氯 戏蕊法寒锻餐楚溅氯类产品懿技术已经成熟 毽存在污繁环境瓤癔蚀设餐 的问题 阐体光气的出现可以解决了这一问题 浙江工业大学硕士学位论文 1 4 氯乏酰氯 氯己璇氯 简称c a c 又名 氰化乙酰 外观为无色线淡黄色透明液体 其有强烈的枣 激髅气味 分子式c 2 h 2 0 c 1 2 分予量1 1 2 9 溶予醚 援蕊 化碳和氯仿 遇水分觯 氯乙酰氯的毒性和腐蚀性较强 蒸汽对眼睛 胰 簌以及簿骧遴鸯 定静裁激作蘑 空气串龛诲蕊绶蔫浓度螽垂 2 3 m g m 3 大鼠注射l d 5 0 为1 2 0m g m 3 小鼠注射l d 5 0 为3 2 m g i t l 3 氯乙酰氯的化 学鳇震珑较活泼 秘诲多酰氯一铎 鸯赫茇生东瓣 鞍解窝醇解等反斑 魁一种优良的乙酰化和氯乙酰化试剂 柱农用化学品 暇莼 染料 食懿 饲料添魏粼等方瑟其有广泛的丽途 开黢乖j 用前景十分广阔铡秘稍 t 4 1 氯乙酰氯朗应用 氯乙贼氯是 种重蒙的有机中间体 由于冀厦应活憔亳 乍为酰化测 在合成产晶的收警和质爨方面沈其它酰化方法具有更大的优越憔f 42 j h 船 闲 蠢被广泛惩子农药 医弱 染瓣 黪裁 摹取溶裁 致冷裁 灭火裁 滤 滑油添加剂 军用毒气的合成等方面 摄最有发展前途的有机合成中间体 之一 4 在农罄蠢西魏瘦弱 在农药方蕊 氯乙醴氯主要用于合成二硫代鄱单碳代磷酸g 类杀虫 絷螨帮 合成氯代乙酰胶类豫孳剂以及己酰替麟类内吸褴杀菌荆等 氯代 乙醮胺类除草到黟静主癸煮零攀胺 乙酸譬草胺 二譬翠腔 避芝革胺 乙 萆胺 毒草胺 二甲苯筚胺 莎稗磷 鞭草磷等 有机磷杀虫剂品种主藤 裔乐票 戴讫乐暴 菱聚 安暴 苏暴 灭蜒蹲 果虫磷 疆警磷 骧囊 穗 丙卷磷等2 0 多个品种 杀黼剂品种主要有氯霜灵 甲霜灵镣 此外 煞乙羲鬟还可苏蹲于裁备氨基羧酝类 鬣乙醮簸黉等疆瀚生长溺节裁 1 辛 1 2 在医药方露翡斑嗣 在羧莼方露 氯乙懿鬣可雕予合戏艺酸二胺类 喹诺醒类化含黪等滚 3 浙江工业大学硕士学位论文 疗胃溃疡药物 合成治疗心血管疾病的药物 如利多卡因 苯并噻嗪酮类 佬合黪等 合戏撬瘗芬蘩吴囔辩二酮类往合麓髑双敷嚷二酮类伲台黪 生 产治疗中枢神缀系统痰病的药物 如利眠宁 硝基安定 去氧安定 舒乐 安定 羟基安东以及双氯灭瘸筹 合成抗生豢类药耪细青霉索钠 青霉素 钾 普蟹卡因 青霉豢8 内酰胺的化合物和头孢菌素类抗生豢等 此外 氯乙酰氯还用予制备杀血吸虫的h 眈瞳酮类药物 制备斑小板活性抗剂的四 氢呋噙类药物以及用传其它药物和医药中间体等 4 1 3 在染 冀方嚣懿症零 在染料方丽 氯乙酰氯可用于合成染料工姚中的n 氯乙酰基胺类中间 俸帮含成中淫经蓝g l 染料 蒙酯纾维专蘑染料以及耨氮分散红等 4 1 4 在食灞和饲料添加荆及其它方面的成用 在食品和铡料添加剂方面 氯乙酰氯主要用于合成各种氨熬酸 如苏氨 酸 隽氮酸 羿亮氨酸和苯丙氨酸等 也可用于生产肖禽生长促进剂喹乙 醇 嚣辩 氯乙醚氧可愿搀聚合用的壤化剂 聚合甥戆稳定裁与改憋裁 用作表面处理剂 防止金属材料熔焊时飞溅的表面涂料 润滑油添加剂 如 琥珀溅旺黩季铵盐等 可有效圭 亟陵壹汽车发动提涟路饔盏辘镑中污滋魏形 成 漂白剂 金属络台剂以及表面活性剂等 1 4 2 国内外生产状况 舀蔚 毽器氯乙虢氯豹惑生产能力约为2 2 0 k t a 产量约为1 3 0 k t a 生 产厂家主要有荚国的擞山都公司和道化学公司 德国的巴斯夫公司葺f 1 拜尔 公司 瑞士的汽巴嘉蕊公司 法国的辩洛尔公司和罗纳普朗克公司 日本 的大赛珞公司和曹达化学公司等 其消费结橡为农用化学品占5 0 医药 占3 0 其他占2 0 近年来 世界上用于农药的氯忍酰氯消费不断增加 随藿豫测特别是东惫溉鼓及垮太平洋熬区经浚夔快逮发展襄农监生产承乎 的不断提高 对氯乙酰氯的需求仍将保持稳定增长的势头 我鏊疑2 0 整纪乇卡年代薅始氯乙酰氯翡研究蠢开发 a 五 颥阉取 9 浙江工业大学硕士学位论文 得了很大进展 生产能力和生产规模不断扩大 新的生产工艺也不断开发 氯乙酸氯怒国内十分繁缺豹精细化工中间体 蟊翁我国约2 5 韵氯乙 酰氯用于农药工业 随着在农药领域应用的拓展 预计这几年在此方面的 应用将占到4 0 主要用来合成二硫代或疏代磷酸酯类杀虫涮 氯代乙酰 胺类除摹裁以及部分内吸性杀藤剡 如除草剂甲摹胺 丁革黢 杀莹潮嚣 环唑 抑霉唑等 孟山郝公司的草甘膦用的是氯乙酰氯的路线 工艺合理 蒺量蠢 圭于我国鬟乙酝氯生产善逮套在羞娥模小 溪量差 技拳落后 成本高的弱点 迫使国内氯代乙酰胺类除草剂及其它农药的生产绕道丽行 采焉氯乙酸热三氯讫辚避幸亍替代 致使照类农药的牧率和产黼质量较嚣羚 先进水平相差鼹远 影响了产黼的使用和销售 预计 这几年我国以氯乙 酰氯为原料的农药新蘸或改建装置对氯乙酰氯的需求爨将达5 0 0 0 吨以上 髫酶嚣内十凡骞生产厂家 生产方法以氯乙酸 三氯化磷法和氯乙酸一氯气 法为主 氯乙酸 光气法刚刚起步 双乙烯酮氯化法合成氯乙酰氯作为我国 农药行业 五 九聂 重点攻关顼鬓 技寒憝于成熬 目前 我国氯乙酰氯行业存在的主骤问题如下 4 3 1 f l j 生产装藿骜本土堇小作坊式 生产麓模最大豹仅考3 k v a 褥国羚一般为 5 k t a 以上 2 国内的原料消耗眈豳外高约3 3 鼹高可达到1 0 0 液氯消耗高出约 2 5 最高达5 0 因瓶生产成本比尉外高 3 应用领域狭窄 主要用于医药生产 在农药等方面的应用开发较少 4 产菇矮量分数低 声量低 不能瀵足国内市场数零求 4 3 褒坛裁豢 目前 我阑氯乙酰氯的消费结构为 农用化学品占2 5 医药占7 0 其它蠢5 在送药上 我国鬣乙酸氯黥首要鬟户是双灭瘴懿生产厂家 其 次是吡喹酮 安定 利眠宁 盐酸利多卡因等 其他药物如硝基安定 阿 酱睦纯 三哮仑 氯辩安定等氇漓费少量豹氯乙酰氯 根据颓溺 邋年来 我国医药行业对氯乙酰氯的需求量将以年均4 5 的速度增加 到2 0 0 5 年需求量将达副约2 0 0 0 t 在农药方面 我国的氯乙酰氯主要用于除革剂甲 l o 浙江工业大学硕士学位论文 草胺和莎稗磷的生产上 年用量约5 0 0 f f a 其主要原因是我国氯乙酰氯产 品质量差 生产成本又偏高 产量有限 限制了其在此方面的应用 随着 我国氯乙酰氯生产技术的不断完善和产量的增加 今后氯乙酰氯在我国农 药行业中的应用会逐步得到发展 尤其是在杀虫剂乐果 氧化乐果 除草 剂乙草胺 丁草胺 莎稗磷以及乙酰替苯胺类内吸性杀菌剂等农药品种的 生产上具有较大的市场 目前 我国氧化乐果的生产主要以氯乙酸为原料 采用后胺解工艺 总收率仅为3 5 4 5 原油含量一般为7 0 左右 而德国拜尔公司以乙氯 乙酰氯为原料 采用b u n t e 法工艺 总收率可达7 0 以三氯化磷计1 产 品含量达到9 0 以上 国内也有一些农药厂对该法进行研究 有望得到推 广应用 乐果 氧化乐果在我国均属于万吨级规模的产品 丁草胺等酰胺 类除草剂总生产能力亦达到万吨以上 因此 从理论上讲 仅从这几个农 药品种的需求看我国氯乙酰氯的市场潜力就已经超过万吨级规模 然而在 客观上 氯乙酰氯在上述农药生产中的应用涉及到现有生产工艺的改变 对企业来说 这得看眼前的经济承担能力及今后的效益比较 从目前的情 况来看 农药企业普遍经济实力较差 而且氯乙酰氯的生产成本还有些偏 高 虽然比其它原料生产的农药质量好 但是很少有企业愿意拿出资金来 改变现有工艺 因此 氯乙酰氯在农药方面的市场发展比较缓慢 这主要 取决于新建农药装置 根据预测 到2 0 0 5 年我国以氯乙酰氯为原料的农药新建或者改建装置 对氯乙酰氯的需求量将达到约6 0 0 0 t 其它方面 氯乙酰氯可用作生产染料 的中间体 聚合物的改性剂 表面处理剂 漂白剂及饲料添加剂等 国内 氯乙酰氯在这方面的应用推广力度明显不够 使用量所占比例偏少 仅为 5 左右 与国外的氯乙酰氯产品应用消费比例为2 0 左右存在明显差距 有很大的发展和推广应用空间 预计到2 0 0 5 年在这些方面对氯乙酰氯的需 求量将达到约3 0 0 0 t 由此可见 到2 0 0 5 年我国对氯乙酰氯的总需求量将 达到约l 1 0 0 0 f f a 浙江工业大学硕士学位论文 1 4 4 制备方法 氯乙酰氯的生产方法很多 按照使用原料的不同可分为乙酸直接氯化 法 氯乙酸氯化法 乙酰氯氯化法和双乙烯酮氯化法等4 种方法f 州 1 乙酸直接氯化法 乙酸直接氯化法是以乙酸和氯气为原料生产氯乙酰氯的一种方法 按 照生产工艺的不同又可分为2 种工艺 一种是在反应中分2 次加入相应配 料比的氯磺酸 二氯化二硫助催化剂 采用两级氯化工艺制得氯乙酰氯 该法具有合成路线短 设备投资少 操作简单 原料丰富 生产安全等特 点 不足之处是反应不稳定 产品中硫含量高 产品纯度和收率较低 另 f 种是乙酸在二氧化锰作用下 经一步氯化制得氯乙酰氯 反应机理是乙 酸中含有过氧乙酸 使锰变成三氯化锰和四氯化锰 锰的活性从而增大 使氯的游离比增大 一步完成反应得成品 此方法所得产品纯度可达9 8 以上 无 三废 污染 产品质量稳定 生产成本低 经济效益好 2 氯乙酸氯化法 氯乙酸氯化法是氯乙酰氯最早实现大规模工业化生产的方法 根据所 用氯化剂的不同 又可分为三氯化磷氯化法 光气氯化法和氯气氯化法等 其中工业上采用的主要是三氯化磷氯化法和光气氯化法 f 1 氯化磷氯化法 三氯化磷氯化法是现有氯乙酰氯生产装置大多采用的氯化工艺 它是 将氯乙酸投入反应釜中 升温到7 0 c 搅拌熔融后再降温至6 0 然后开 始加入三氯化磷进行反应 反应温度控制在6 0 反应到不再放出h c l 为止 倾出或者吸出上层清液 再经精馏得成品 该法技术成熟 但易生 成乙酰氯 二氯乙酰氯 亚磷酸等氯化副产物 使得产品的纯度降低 产 品纯度仅有9 0 9 6 另外 产品总收率低 设备腐蚀也较为严重 该方法 正在逐渐被淘汰 2 光气氯化法 光气氯化法是将氯乙酸在9 0 1 3 0 和催化剂存在下用光气进行氯化 制得氯乙酰氯 再经精馏后可得到纯度大于9 8 的成品 该法生产周期短 产品纯度高 大于9 8 反应的收率达9 5 以上 适合于大规模连续生产 嚣泼王激大学壤士学馁论义 戮产物只有鬣德鬣气体 露鞫投为瑟羧 不足之处麓垒产成本较赢 闵辩 原辩竞气有毒 存在环保闻遥 婚 氯气氯化法 鬣气氯纯法是以鬣乙酸为融料 趣催化裁存在下与氯气避行氯纯葳应 涮褥鬣乙醮筑 副产物为二糕乙醮氯秘二鬟乙漱 度威产物含氯乙酸筑缝 8 5 9 5 二鬣五酝氯为5 一l 棼 该法县蠢王藏或熬 设冬孛萼遥麓攀 原 料曩缮嚣特点 毽生产瘸裁太长 产螽缝凌一缎只誊9 5 友毫 渡率饺寿 s e 一鲻 王照应焉受爨一定的滠 3 乙酸氯鬟讫法 己酰氯瓤化法愚以乙酸筑为碌辫 在硫酸存在下邋氯气鬣化或在黻酸 瓣存在下 嗣氯气避行鬣纯麓褥氯乙酝氯褪赫 褥经掇绒褥剽鸯显丈予9 8 的氯乙酸惑产品 该渡生产工装成熟 反应原料转化攀高 所褥产品纯度 鞍裹 毽工艺搽 乍黥颞 爱应邀程控制比较透鼹 4 黢乙爆戮法 双己烯嗣浚是以乙黢为溅睾莓 磷酸三乙鹣洚镤纯裁 经热鳃黢承嚣裁 褥黢乙浠酮 双乙爝酮在穰纯裁捧瘸下 霸鬣气反痰生成蔑己酝鬣 褥经 精翎得猁氯己酝氯产晶 该法麓霞前畿器上涮锯氯乙酸氯最先避煎生产方 法 其有工装鼓术先邋 漉疆设计会璞 氯乙簸氧选择注蕊 纯度葛戳及 收章离 反斑液中二氯乙酸氯含量低 约为o 2 精馏操l 乍简单 产品易 分离 氯气爨辩消怒少 生产过程产生瓣三废少 易予实巍丈规缓王渡纯 生产等特点 是垦裁萤外叟产氯乙蘸鬣躲主要方法 该法代表了氯乙溅鬣 利餐豹主要发鼹方l 麓 1 5 苯乙酰氯 苯乙聚氯麓合成袭菝苯爨必翦黧要中凝钵 也怒燮产4 羧蓥香崽索帮 五蘩去戴苯援姻瓣羹簧爨毒葶糕 4 鲋 为无懿或淡黄色渡体 苯乙醚鬣躲舍 藏主要蠢五裁纯磷 或三氯纯辚 法 三氯戴磷法 鬣证甄鼹法和光气法 五鬣纯磷 躐三蘸纯磷 法爱澎较激烈 多瓣予实疆嶷割蔷 苯乙虢氯牧 浙江工业大学硕士学位论文 率为9 0 左右 三氯氧磷法反应稳定 易于控制 但需两步反应 过程较 长 副产复杂 苯乙酰氯收率为9 0 一9 5 氯化亚砜为通常的方法 反 应条件温和 反应稳定 但氯化亚砜腐蚀性强 且副产物异味大 光气法 相比有很多优点 工艺简单 条件温和 反应稳定 三废 量小 不加催 化剂收率低 加催化剂收率可达9 5 由于收光气来源的限制和光气的毒 性 危险性 本文探索性的利用其替代品三光气来合成苯乙酰氯 1 6 对甲基苯甲酰氯 r 对甲基苯甲酰氯用于农药 医药 感光材料和染料等有机合成中 而 且在液晶合成及生产中占要重要地位 液晶是处于固态和液念之间具有一 定有序性的有机物质 具有光电动态散射特 陛 它有多种液晶相态 例如 胆甾相 各种近品相 向歹4 相等 根据其材料性质不同 各种相态的液晶 材料大都已开发用于平板显示器件中 现已开发的有各种向列相液晶 聚 合物分散液晶 双 多 稳念液晶 铁电液晶和反铁电液晶显示器等 人 们对开发和研究液晶材料的兴趣越来越大 近几年还研究开发出多氟或全 氟芳环以及全氟端基液晶化合物 许多化学家们己合成出了性能优良的液 晶材料 到1 9 9 8 年止 就大约有7 7 5 力多个液晶化合物合成出来 并以 每年3 0 0 0 4 0 0 0 个新液晶化合物出现的速度向前发展 尤其是日本每年都 有大量新液晶材料方面的专利文献出现 我国液品材料生产经过十多年的 努力 从无到有 已逐步形成了相当规模的产业 由完全的进口转化为部 分出口 年销售量达到1 2 吨左右 虽然发展较快 但在世界液晶材料市场 中所占份额非常小 仍然赶不上世界发展水平的需要 虽然有很多科研单 位投入力量研究开发液晶显示器或液晶材料 但除了中科院上海有机所在 全氟苯炔类液晶化合物合成方面取得 些突破性成就外 在新材料开发与 应用研究方面同国外相比 差距很大 特别在s t n t f t l c d 配套液晶材 料的研究开发工作进展非常缓慢 间日本 德国和英美国家相比 至少落 后八至十年左右 使得我国在世界液晶显示行业市场中缺乏竞争力 国内 濒淡工姣大学疆士学接论文 霹蘸审麓橙产赫潞嵇稳瓣镳少 淘不麓满足溺内市场豁需求 怨聿誊增潮科 毳拜开笈力度 1 7 零论文研究意义 疲馋统掰髑豹酸氯化剂聂氯化磷 驻骧酸氯 三氯化磷孛 五筑纯磷 为最强戆酸鬣倔试刹 键剽殷敷较多 产貔不荔分裹撬缝 驻巯酸鬣虽然 魄较溢莘瓣 稳凌予产镌滁酸糕羚 英憩瓣戈气髂 在爱廛避稷中缀瓣漤豫 一般袋谥 三氯亿磷静疲霜羧少 镞这鳖醛疑傀麴都存在舔撬污染辩窳缓 设备鹣弊端 谶年来黼蛰衽会酌发展 入稍对环境越泉麓重 琶 诲多国家都在软强 研究 利厢绿色化学和技术思想 寻求新的合成方法 逐渐取缔污染环城的 化合物黥生产和应焉 黼此 制备酸戴类耽食物爱霸掰媲酸鬣化翔是十分 必要的 裂愆三光气徽为躐甄化粼 符台了绿色纯学靛发建要求 大大较少了莰 蓥瘗锻 瑟显三毙气佟炎酸鬣像裁辩 爱应瓣气落产糍銮爨淡豫 产貔醮 娥纯含稔易予分离 反疲条律澈葶羹 操撵方缆 本文掰翻警的瑟释麓氯炎纯舍魏氯乙酝鬣 苯乙酸氯 对译萋苯筝酝 氯 如上文所述这四种蒴物中阐体露着广泛的窳用和臣大的市场需求 生 产药貔中阕体强魏惑称为国际纯工弊翁一大凝 产簸 各嚣芷藏瞧潜激烈 的药物中间体嚣争 其生产路线的绿色环保正越来越受到厂家躲毒昧 该 矮谖题瓣秘突怒菲常必溪熬 巍是卡分察意义懿 灏江互髓太学礞士学豫论文 第二辇菊醚氯翡合成 2 1 褰骏仪器翔试剂 2 1 赛验彼簇 傅立箨 变换斑辨光谱仪 n 怼o l 驸撇茂袋3 6 0 鼹徽熔患测定佼 鲻j 大攀稀铰厂 t 1 0 0 0 燮奄予天乎 鬻熟取杰测试仪器厂 溅 s 型承漆镊 碱义帝焚峨予牮便嚣厂 s l a z d i t 缀环拳式囊奎泵 瑰义索英蝰予华仪器厂 浚转蒸笈器 上海窜生警 技蠢羧公越 8 7 6 i a 楚囊空予漂镑 上海镰辫搜嚣役袭鸯漫公霭 1 0 i a 黧数疆毫热羧蕊予潦耩 21 2 实验试翱 表2 l 安骏试裁 t a b l e2 1r e a g e n t s l 巷 豢旺工韭大学矮圭学寝论文 2 2 菊酰氯反应方程式 j c o o h l 3 c o o c c l 3 2 葺 一c a c 0 2 h c l i 菊酰氯为白色露俸 溶点3 2 化学梭矮菲常活泼 在空气中缀荔灌 解 研究中主要通过熔点法进行测怒 并经结构表 谯 经文献落阅 刘目前为止 尚凭对菊酸糟三光做氯化剂 在本实验中 选择合适催化荆 涔刻 反应湿度 以及反应中加料的滴加次序均是本实 验的关键 依相关文献 所用的催化剂有d m f 三乙胺 口吃啶 溶剂有二 氯甲浣 譬苯 爱应熬瀣凌肖4 0 c 室涅 1 2 0 4 c 经实验总结分柝 5 1 1 5 2 刚 确立邋用于本反应的催化剂为吡啶 溶剂为甲 苯确立摇下实验步骤 2 3 实验步骤 取于澡豹嚣落三党 2 8 9 0 0 4 t 0 0 1 放入2 0 0 m l 三蜀烧簸中 妻疆入甲 苯搅拌 在一干燥烧杯中加入8 9 0 i m 0 1 n 比啶 甲氰菊酸进行真空干燥 而后敬萁1 4 2 9 0 1 m 0 1 泽笨1 0 0 m l 送行充分搅拌藏无色溶液 然后壤入 滴加漏斗中 往三口烧瓶中缓慢滴加 冰浴降温 反应剧烈释放大艟白烟 冷激管尾端接氯化镑干燥管 释放气体用氯氧化钠溶液避行吸收 甑啶逐 速成盐 成囱色固体 溶波迅速升瀑 控制滂液管漓加速度 当滴加完毕 撤去冰浴 搅拌3 0 分钟 升温至1 0 0 傈持温度反应1 2 小时 停止反 应 过