特戊酰氯的制备

2020/12/24 9:35:50

背景及概述[1][2]

特戊酰氯又称三甲基乙酰氯,作为常用医药和农药中间体,是生产氨基甲酸酯类杀虫剂唑蚜威、除草剂异嗯唑酮的中间体,合成酰胺类及酚酯类药物的原料,还被广泛用于用于生产(羟)氨苄青霉素、头孢(羟)氨苄、头孢唑啉、双特戊酰肾上腺等药物。现有特戊酰氯生产工艺均为间歇式,采用釜式反应-分离-精馏纯化的方式,单釜反应后分离反应时间长、操作复杂且副产杂质较多;在生产工艺以及控制反应条件方面较存在技术难题待解决,特戊酰氯连续化生产未见报道。


特戊酰氯

应用[3]

特戊酰氯是一种重要的酰化剂,是氨类、吡啶烷酮类的酰化剂,也是醇、内酯和糖类的酰化剂。特戊酰氯广泛地应用在医药、农药及有机合成工业中,是生产氨苄三水酸、羟氨苄三水酸、头孢唑啉类半合成抗生素的关键原料;同时它也是生产农药烯唑醇、烯效唑、多效唑等的基本原料。

制备[2]

特戊酰氯的制备工艺已经有了诸多报道,其主要的工业生产工艺有以下几种:(1)以异丁烯与一氧化碳为初始原料制备特戊酸,将之与氯化剂反应制备特戊酰氯;(2)以叔丁基氯与甲酸为起始原料制备特戊酸,将之与氯化剂反应制备特戊酰氯;(3)以叔丁基氯与一氧化碳为原料,催化剂存在下进行羰基化制备特戊酰氯。上述几种特戊酰氯制备工艺以种较为完善,可制得符合标准的特戊酰氯,但特戊酸与氯化剂反应制得特戊酰氯仍存在较大问题,其中现有氯化反应装置均为间歇式反应装置,存在反应效率低,时间长,能耗高;产品转化率低,杂质多等问题。

具体方法:

(1)通入原料:分别将原料特戊酸以167kg/h流速通过特戊酸输送管、三氯化磷以93.5kg/h的流速通过三氯化磷输送管加入原料混合器内,两种原料的通入时间均为2小时;

(2)氯化反应:将步骤(1)中的原料搅拌均匀后输送至附有固体超强酸SO42-/ZrO2-Sm2O3催化剂的微通道反应器内,压力20kPa、温度40℃,停留时间20s,制得氯化反应液;

(3)特戊酰氯粗品制备:步骤(2)制得的氯化反应液首先进入层析罐进行层析,下层亚磷酸相分出进入亚磷酸粗品储罐进行进一步纯化,上层特戊酰氯相溢流进入另一个层析罐进行二次层析,下层亚磷酸相同样分出进入亚磷酸粗品储罐,上层特戊酰氯粗品溢流至特戊酰氯粗品储罐得特戊酰氯粗品;

(4)特戊酰氯纯品制备:将步骤(3)制得的特戊酰氯粗品进入精馏工段得特戊酰氯纯品。

其中,步骤(2)中所述的附有催化剂的微通道反应器采用分段列管式,内径为15mm,长度为12m,催化剂涂层的厚度为1.5mm。

以上制得的特戊酰氯粗品含量为95.5%,特戊酸及酸酐含量为2.0%,三氯化磷为2.0%,其他杂质为0.5%,粗品进入精馏工段得特戊酰氯纯品。

主要参考资料

[1] 王学平, 张爱增. 一种生产特戊酰氯工艺中用的精馏塔:, 2015.

[2] 耿斌. β-氯特戊酰氯的合成[J]. 化学工程师, 2000(03):14-15+18.

[3] 尹翠英, 白惠文, 刘拢. 关于特戊酰氯检测方法的探索[J]. 石家庄职业技术学院学报, 2002(02):13-14.

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