專利名稱：制備氯甲基取代芳烴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備氯甲基取代芳烴的方法，屬有機(jī)化合物制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氯甲基取代芳烴在醫(yī)藥和聚合物制造工業(yè)中有重要用途。已有的制備氯甲基取代芳烴的方法大多采用酸性物質(zhì)如氯化鋅、四氯化錫等作催化劑，以芳烴、多聚甲醛和鹽酸反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
近來(lái)，也有用稀土金屬的氟化物作催化劑來(lái)制備氯甲基取代芳烴的，雖然這些催化劑的使用可大大縮短反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)產(chǎn)率，但是該類催化劑成本高，不適合工業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)有的制備方法也不可能實(shí)現(xiàn)使環(huán)境、效率和收率三項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)達(dá)到高的水準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好和高收率的制備氯甲基取代芳烴的方法。
本發(fā)明的制備氯甲基取代芳烴的方法，其步驟如下1)將芳烴、多聚甲醛、重量濃度35％的鹽酸以及催化劑四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽按摩爾比1∶1.5～2.5∶0.8～1∶0.1～0.5混合，在常壓、50～90℃和攪拌條件下，反應(yīng)至少5小時(shí)；2)將上述反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷，得到氯甲基取代芳烴。
本發(fā)明中，所說(shuō)的芳烴為苯，甲苯，鄰二甲苯，間二甲苯，對(duì)二甲苯或苯甲醚。
為了節(jié)約生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染，本發(fā)明進(jìn)一步特征是將催化劑四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽回收循環(huán)用于第一步的合成反應(yīng)。
本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)式表示如下
本發(fā)明的有益效果在于1.以四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽為催化劑，環(huán)境友好，廉價(jià)易得，又可循環(huán)使用，適用于工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。
2.工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短、收率高，反應(yīng)只需萃取分層，減壓蒸餾即可得到高品質(zhì)產(chǎn)品。產(chǎn)率可達(dá)76～97％。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將127.9g苯與116g多聚甲醛，1600mL 35％的濃鹽酸，96g離子液體四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽混合，在常壓、70℃和強(qiáng)力攪拌的條件下，反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷后就得到產(chǎn)品。轉(zhuǎn)化率76％，其中氯甲基苯17％，對(duì)二氯甲基苯59％。水層中的離子液體干燥后可直接循環(huán)使用。
實(shí)施例2將150.88g甲苯與79g多聚甲醛，1368mL 35％的濃鹽酸，32g離子液體四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽混合，在常壓下、90℃和強(qiáng)力攪拌的條件下，反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷后就得到產(chǎn)品。轉(zhuǎn)化率97％，其中1-氯甲基-2-甲基苯7％，1-氯甲基-4-甲基苯28％，1，3-二氯甲基-4-甲基苯62％。水層中的離子液體干燥后可直接循環(huán)使用。
實(shí)施例3將174g鄰二甲苯與131g多聚甲醛，1710mL 35％的濃鹽酸，160g離子液體四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽混合，在常壓下、50℃和強(qiáng)力攪拌的條件下，反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷后就得到產(chǎn)品。轉(zhuǎn)化率91％，其中1-氯甲基-3，4-二甲基苯19％，1，2-氯甲基-4，5-二甲基苯72％。水層中的離子液體干燥后可直接循環(huán)使用。
實(shí)施例4將174g間二甲苯與106g多聚甲醛，1500mL 35％的濃鹽酸，128g離子液體四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽混合，在常壓下、60℃和強(qiáng)力攪拌的條件下，反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷后就得到產(chǎn)品。轉(zhuǎn)化率93％，其中1，5-氯甲基-2，4-二甲基苯85％，1-氯甲基-2，4-二甲基苯8％。水層中的離子液體干燥后可直接循環(huán)使用。
實(shí)施例5將174g對(duì)二甲苯與116g多聚甲醛，1600mL 35％的濃鹽酸，96g離子液體四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽混合，在常壓下、70℃和強(qiáng)力攪拌的條件下，反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷后就得到產(chǎn)品。轉(zhuǎn)化率90％，其中1-氯甲基-2，5-二甲基苯41％，1，4-二氯甲基-2，5-二甲基49％。水層中的離子液體干燥后可直接循環(huán)使用。
實(shí)施例6將177g苯甲醚與116g多聚甲醛，1600mL 35％的濃鹽酸，96g離子液體四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽混合，在常壓下、70℃和強(qiáng)力攪拌的條件下，反應(yīng)5小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷后就得到產(chǎn)品。轉(zhuǎn)化率90％，其中1-甲氧基-4-氯甲基苯17％，1-甲氧基-2，4-二氯甲基苯73％。水層中的離子液體干燥后可直接循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.制備氯甲基取代芳烴的方法，其步驟如下1)將芳烴、多聚甲醛、重量濃度35％的鹽酸以及催化劑四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鹽按摩爾比1∶1.5～2.5∶12～15∶0.1～0.5混合，在常壓、50～90℃和攪拌條件下，反應(yīng)至少5小時(shí)；2)將上述反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷，得到氯甲基取代芳烴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氯甲基取代芳烴的方法，其特征是所說(shuō)的芳烴為苯，甲苯，鄰二甲苯，間二甲苯，對(duì)二甲苯或苯甲醚。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了制備氯甲基取代芳烴的方法，其步驟如下1)將芳烴、多聚甲醛、重量濃度35％的鹽酸以及催化劑四氟硼酸1－乙基－3－甲基咪唑鹽按摩爾比1∶1.5～2.5∶12～15∶0.1～0.5混合，在常壓、50～90℃和攪拌條件下，反應(yīng)至少5小時(shí)；2)將上述反應(yīng)液冷卻至室溫，溶于二氯甲烷，萃取分層，二氯甲烷層依次用飽和的碳酸氫鈉溶液和水溶液洗滌，減壓蒸出二氯甲烷，得到氯甲基取代芳烴。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短、收率高，環(huán)境友好，產(chǎn)品品質(zhì)高，產(chǎn)率可達(dá)76～97％，適用于工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C22/00GK1814578SQ20061004966
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者王赟, 商志才, 吳天星 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)