一种二氯乙腈的合成方法与流程

1.本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种二氯乙腈的合成方法。


背景技术：

2.二氯乙腈是国家二类新兽药氟苯尼考的重要中间体，氟苯尼考是八十年代后期成功研制的一种新的广谱抗菌药，于1990年首次在日本上市。氟苯尼考主要用在动物疾病预防上，用于畜禽及水生动物全身感染的治疗，对呼吸系统感染和肠道感染治疗效果显著，还能够用作猪的饲料添加剂，预防和治理猪的细菌性疾病，我国已经通过了该药的审批。其分子结构式如下所示：
3.目前国内外制备二氯乙腈主要有以下两种合成方法：第一种是以二氯乙酸(氯乙酸的生产角料，氯乙酸的氯代产物)为初始原料，经过和甲醇反应发生甲酯化，与氨水反应发生酰胺化，在含磷催化剂(五氧化二磷)作用下，脱水制备而成。该方法较为简单，原材料廉价，但含磷废水很难解决，环保压力极大。
4.第二种是dibromoacetonitrile{organicsyntheses,coll.vol.4,p.254(1963)；vol.38,p1.6(1958).}文献中提及的，由n-溴代丁二酰亚胺(及其他类似物质)与氰乙酸反应而得二溴乙腈，n-溴代丁二酰亚胺与n-氯代丁二酰亚胺性质相同，同理可得二氯乙腈，该路线收率为75-87%，收率较低而且会产生溴代物和含溴废水，后处理问题较为麻烦，环保要求高，压力大。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种二氯乙腈的合成方法，克服了现有技术中的缺陷，以三氯甲烷和氰化钠反应生成二氯乙腈的工艺，能够有效提高收率，降低环保压力。
6.为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种二氯乙腈的合成方法，反应路线如下：
7.一种二氯乙腈的合成方法，将氰化钠、三氯甲烷、四丁基溴化铵加入反应容器中，搅拌，升温至30-50℃，向反应容器中缓慢滴加液碱，滴加完毕后保温搅拌45min，然后降至室温后加入纯化水，搅拌至盐全溶，分液，将油相进行蒸馏，收集110-112℃组分，为二氯乙
腈；其中，氰化钠、三氯甲烷、四丁基溴化铵、液碱的摩尔比为1:1-8:0.001-0.01:0.05-0.5；氰化钠与纯化水的质量比为30.78:61.50；所述液碱的滴加速度为1.5ml/min；所述搅拌时的搅拌速度为600rpm。
8.与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）本发明的二氯乙腈的合成方法，利用三氯甲烷和液碱作用生成二氯卡宾，二氯卡宾在相转移催化剂下与水相中的氰化钠反应生成二氯乙腈，与传统的五氧化二磷脱水工艺相比，无难处理的含磷废水产生，避免了三废的产生，因此改善传统工艺污染问题，解决传统工艺限制因素；（2）本发明的二氯乙腈的合成方法，使用的原料易得且成本更低，无溴元素引入，具有很好的工业化前景；（3）本发明的二氯乙腈的合成方法，合成的二氯乙腈的气相纯度为97.86-99.86%，摩尔收率为75.83-91.76%。
具体实施方式
9.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
10.实施例1取30.78g(0.628mol)氰化钠加入500ml四口烧瓶内，加入149.95g（1.256mol）三氯甲烷，1.012g（0.00314mol）四丁基溴化铵，开启搅拌，将转速调至600rpm，升温至40℃，缓慢滴加15.7g(0.1256mol)液碱，控制液碱的滴加速度为1.5ml/min，待滴加完毕后保温搅拌45min，然后降至室温后加入61.50g纯化水，搅拌至盐全溶，静置分液，将油相进行蒸馏回收二氯乙腈，收集110-112℃组分，二氯乙腈重量为63.81g，摩尔收率为91.76%，气相检测纯度为99.32%；所述液碱的质量浓度为32%。
11.实施例2采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于将体系升温至30℃，得到62.27g二氯乙腈，摩尔收率为89.43%，气相检测纯度为99.16%。
12.实施例3采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于将体系升温至50℃，得到53.50g二氯乙腈，摩尔收率为75.83%，气相检测纯度为97.86%。
13.实施例4采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于三氯甲烷用量为75.01g（0.628mol），得到60.50g二氯乙腈，摩尔收率为87.51%，气相检测纯度为99.86%。
14.实施例5采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于三氯甲烷用量为299.91g（2.512mol），得到63.10g二氯乙腈，摩尔收率为91.03%，气相检测纯度为99.60%。
15.实施例6采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于三氯甲烷用量为599.78g（5.024mol），得到63.15g二氯乙腈，摩尔收率为91.00%，气相检测纯度为99.49%。
16.实施例7采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于液碱用量为3.93g（0.0314mol），得到61.84g二氯乙腈，摩尔收率为89.02%，气相检测纯度为99.38%。
17.实施例8采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于液碱用量为39.28g（0.314mol），得到59.80g二氯乙腈，摩尔收率为85.37%，气相检测纯度为98.56%。
18.实施例9采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于四丁基溴化铵用量为0.2025g（0.000628mol），得到62.50g二氯乙腈，摩尔收率为89.82%，气相检测纯度为99.22%。
19.实施例10采用与实施例1相同的合成方法，其不同之处在于四丁基溴化铵用量为2.0301g（0.00628mol），得到63.35g二氯乙腈，摩尔收率为91.34%，气相检测纯度为99.54%。
20.将实施例1-10的数据汇总如下：
21.由实例1-3可知，随着反应温度的提高，二氯乙腈收率先升高再降低，二氯乙腈的纯度也逐渐降低，所以最佳反应温度为40℃；由实例1、4-6可知，随着三氯甲烷用量提升，二氯乙腈的收率随之升高，但三氯甲烷与氰化钠的摩尔比提高至2.0:1时，继续增加三氯甲烷的用量，二氯乙腈的收率不再有明显上升，出于成本考虑，将三氯甲烷与氰化钠的摩尔比控制至2.0:1是最合适的；由实例1、7-8可知，随着液碱用量的提升，二氯乙腈收率先提升再逐渐降低，液碱
与氰化钠的摩尔比控制至0.2:1是最合适的；由实例1、9-10可知，随着四丁基溴化铵用量的提高，二氯乙腈的收率逐渐提升，但是当四丁基溴化铵与氰化钠的摩尔比提高到0.005时，二氯乙腈收率不再增加，出于成本考虑，将四丁基溴化铵与氰化钠的摩尔比控制至0.005是最合适的。
22.除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
23.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种二氯乙腈的合成方法，其特征在于，将氰化钠、三氯甲烷、四丁基溴化铵加入反应容器中，搅拌，升温至30-50℃，向反应容器中缓慢滴加液碱，滴加完毕后保温搅拌45min，然后降至室温后加入纯化水，搅拌至盐全溶，分液，将油相进行蒸馏，收集110-112℃组分，为二氯乙腈。2.根据权利要求1所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于，氰化钠、三氯甲烷、四丁基溴化铵、液碱的摩尔比为1:1-8:0.001-0.01:0.05-0.5。3.根据权利要求1所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于，氰化钠与纯化水的质量比为30.78:61.50。4.根据权利要求1所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于，所述液碱的滴加速度为1.5ml/min。5.根据权利要求1所述的二氯乙腈的合成方法，其特征在于，所述搅拌时的搅拌速度为600rpm。

技术总结
本发明公开了一种二氯乙腈的合成方法，属于有机合成技术领域，所述合成方法为将氰化钠、三氯甲烷、四丁基溴化铵加入反应容器中，搅拌，升温至30-50℃，向反应容器中缓慢滴加液碱，滴加完毕后保温搅拌45min，然后降至室温后加入纯化水，搅拌至盐全溶，分液，将油相进行蒸馏，收集110-112℃组分，为二氯乙腈；本发明能够有效提高收率，降低环保压力。降低环保压力。


技术研发人员：刘聪 马凯强 李琦斌
受保护的技术使用者：国邦医药集团股份有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/8/14