本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯合成工藝。
背景技術(shù):
(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,通用名稱甲氧基丙烯酸甲酯,英文名稱(e)2-(2-chloromethylphenyl)-3-methoxyacrylate,化學(xué)名稱(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,分子量240.68282,分子式c12h13clo3,ca主題索引名及cas登錄號117428-95-2,化學(xué)結(jié)構(gòu)式
2010年全世界甲氧基丙烯酸酯類產(chǎn)品的銷售額為27.62億美元,占世界殺菌劑市場總銷售額的25%,據(jù)預(yù)測,未來5年年均增長率為5.1%,市場前景廣闊,據(jù)農(nóng)藥行業(yè)“十二五”規(guī)劃,我國“十二五”期間殺菌劑復(fù)合增速將大大超越殺蟲劑、除草劑,高達(dá)20.65%,甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是屬于殺菌劑的一個子類別,是近些年各類殺菌劑復(fù)合增速最快的一個類別,目前的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,污染嚴(yán)重。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯合成工藝,包括:
(1)縮合:向縮合釜中加入甲苯,開啟攪拌,投固體甲醇鈉,夾套通水降溫,控制縮合釜溫度,將甲酸甲酯滴加入反應(yīng)釜釜中,約0.5h滴完,滴加結(jié)束保溫攪拌30min;打開縮合釜手孔,向釜中加入3-異色酮,關(guān)閉手孔,反應(yīng)放熱自然升溫至25~30℃保持相同溫度攪拌12小時,取樣分析,色滿酮<3%為合格;若不合格,繼續(xù)反應(yīng)至合格;
(2)醚化反應(yīng):分析合格后,物料轉(zhuǎn)入醚化釜,攪拌下加入水和四丁基溴化銨配制的水溶液;氮氣保護(hù)下緩慢向醚化釜中滴加硫酸二甲酯,邊加邊升溫,控制釜溫、時間,滴加結(jié)束保溫反應(yīng)5分鐘;將碳酸鉀水溶液滴加入醚化釜,滴加結(jié)束繼續(xù)保溫反應(yīng)一小時,保溫結(jié)束,取材分析,羥基物歸一含量≤2%為合格;若不合格,繼續(xù)保溫反應(yīng)至合格;
(3)脫溶:分析合格后,停止攪拌,靜置0.5小時,分層,下層水相入廢水池,上層有機(jī)相導(dǎo)入脫溶釜,脫溶釜1升溫減壓脫溶甲苯,至釜內(nèi)料液約剩余一半,將甲氧物/甲苯濃縮液趁熱(低溫析出)導(dǎo)入氯化釜,繼續(xù)減壓脫溶甲苯,至目視無明顯餾分流出時停止加熱(控制條件80℃/0.095mpa),蒸出甲苯去回收處理;
(4)氯化:蒸餾結(jié)束,氯化釜夾套通水降溫到55-60℃,向釜中加入氯化亞砜和dmf,開啟尾氣吸收系統(tǒng),夾套通蒸汽升溫,然后保溫、反應(yīng),冷凝器通冷水(10℃以下),取樣分析,甲氧基物歸一含量≤4%為分析合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(5)二次脫溶:分析合格后,氯化物料轉(zhuǎn)入脫溶釜2,升溫減壓蒸餾氯化亞砜,至目視無明顯餾分時停止加熱,稍降溫加入甲苯,繼續(xù)減壓脫溶含亞砜甲苯至無明顯餾分,蒸出甲苯去回收處理;蒸餾結(jié)束,脫溶釜2夾套通水降溫至40-50℃,加入甲苯,繼續(xù)降溫至10℃以下,物料轉(zhuǎn)入酰氯中間罐;
(6)酯化:向酯化釜(釜內(nèi)保持干燥,使用后需烘干)加入甲苯和甲醇,夾套通冷凍降溫至-10℃~-5℃,將酰氯計量罐的酰氯緩慢滴加入酯化釜中,滴加過程酯化釜夾套始終通冷凍并保持釜溫、滴加時間,滴加結(jié)束保持釜溫及反應(yīng)時間;保溫結(jié)束,取樣分析,酰氯酸化物歸一含量≤2%為合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(7)洗滌、萃?。悍治龊细窈螅锪限D(zhuǎn)入洗滌釜,加入甲苯,攪拌降溫;將碳酸鈉水溶液滴加入洗滌釜中,洗滌釜控制釜溫≤0℃,2.5~3小時滴完;滴加結(jié)束,洗滌釜升溫至39℃~43℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入萃取釜(ph=6-7)上層有機(jī)相轉(zhuǎn)入脫溶釜中;
(8)脫溶、重結(jié)晶:向萃取釜中加入甲苯升溫至39℃~43℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入廢水池,上層有機(jī)相合并入脫溶釜3;脫溶釜3減壓脫溶甲苯至80℃/0.098mpa且無餾分流出時停止加熱;夾套通水稍降溫同時加入甲醇,繼續(xù)降溫至25℃~30℃,物料轉(zhuǎn)入重結(jié)晶釜1,通冷凍鹽水降溫-7℃~-3℃,保溫5h,放料進(jìn)離心機(jī)分離,濾餅用新甲醇淋洗一次,出料、烘干、稱重、取樣分析含量;得到(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,含量97%。
優(yōu)選地,所述步驟(1)中縮合釜溫度28~30℃。
優(yōu)選地,所述步驟(2)中釜溫35~40℃,滴加硫酸二甲酯時間20-30分鐘,滴加結(jié)束保溫反應(yīng)5分鐘。
優(yōu)選地,所述步驟(3)中脫溶釜溫度壓力為80℃/0.095mpa。
優(yōu)選地,所述步驟(4)中夾套通蒸汽升溫后,保溫63-68℃,保溫反應(yīng)4小時。
優(yōu)選地,所述步驟(5)氯化物料轉(zhuǎn)入脫溶釜2,升溫減壓蒸餾氯化亞砜,條件為80℃/0.095mpa。
優(yōu)選地,所述步驟(6)將酰氯計量罐的酰氯緩慢滴加入酯化釜中,滴加過程酯化釜夾套始終通冷凍并保持釜溫≤0℃,4~4.5小時滴加完畢,滴加結(jié)束保持釜溫≤-5℃,保溫反應(yīng)3小時.
優(yōu)選地,所述步驟(7)加入甲苯,攪拌降溫至-7℃~-5℃。
本發(fā)明優(yōu)點是:以3-異色酮(3-異苯并二氫吡喃酮)和甲酸甲酯為原料,經(jīng)縮合反應(yīng)生成羥基物(4-(羥基甲烯基)-3-異苯并吡喃酮);羥基物與硫酸二甲酯進(jìn)行醚化反應(yīng)生成甲氧物(4-(甲氧基甲烯基)-3-異苯并吡喃酮);甲氧物與氯化亞砜進(jìn)行氯化反應(yīng)生成酰氯(2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酰氯);酰氯與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)生成2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,該工藝適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),污染小,節(jié)能環(huán)保。
具體實施方式
一種(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯合成工藝,包括:
(1)縮合:向縮合釜中加入甲苯,開啟攪拌,投固體甲醇鈉,夾套通水降溫,控制釜溫28~30℃,將甲酸甲酯滴加入反應(yīng)釜釜中,約0.5h滴完,滴加結(jié)束保溫攪拌30min;打開縮合釜手孔,向釜中加入3-異色酮,關(guān)閉手孔,反應(yīng)放熱自然升溫至25~30℃保持相同溫度攪拌12小時,取樣分析,色滿酮<3%為合格;若不合格,繼續(xù)反應(yīng)至合格;
(2)醚化反應(yīng):分析合格后,物料轉(zhuǎn)入醚化釜,攪拌下加入水和四丁基溴化銨配制的水溶液;氮氣保護(hù)下緩慢向醚化釜中滴加硫酸二甲酯,邊加邊升溫,控制釜溫35~40℃,20-30分鐘加完,滴加結(jié)束保溫反應(yīng)5分鐘;將碳酸鉀水溶液滴加入醚化釜,滴加結(jié)束繼續(xù)保溫反應(yīng)一小時,保溫結(jié)束,取材分析,羥基物歸一含量≤2%為合格;若不合格,繼續(xù)保溫反應(yīng)至合格;
(3)脫溶:分析合格后,停止攪拌,靜置0.5小時,分層,下層水相入廢水池,上層有機(jī)相導(dǎo)入脫溶釜,脫溶釜1升溫減壓脫溶甲苯,控制條件80℃/0.095mpa,至釜內(nèi)料液約剩余一半,將甲氧物/甲苯濃縮液趁熱低溫析出,導(dǎo)入氯化釜,繼續(xù)減壓脫溶甲苯,至目視無明顯餾分流出時停止加熱,控制條件80℃/0.095mpa,蒸出甲苯去回收處理;
(4)氯化:蒸餾結(jié)束,氯化釜夾套通水降溫到55-60℃,向釜中加入氯化亞砜和dmf,開啟尾氣吸收系統(tǒng),夾套通蒸汽升溫,保溫63-68℃,保溫反應(yīng)4小時,冷凝器通冷水,溫度10℃以下,取樣分析,甲氧基物歸一含量≤4%為分析合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(5)二次脫溶:分析合格后,氯化物料轉(zhuǎn)入脫溶釜2,升溫減壓蒸餾氯化亞砜,控制條件80℃/0.095mpa,至目視無明顯餾分時停止加熱,稍降溫加入甲苯,繼續(xù)減壓脫溶含亞砜甲苯至無明顯餾分,蒸出甲苯去回收處理;蒸餾結(jié)束,脫溶釜2夾套通水降溫至40-50℃,加入80kg甲苯,繼續(xù)降溫至10℃以下,物料轉(zhuǎn)入酰氯中間罐;
(6)酯化:向酯化釜(釜內(nèi)保持干燥,使用后需烘干)加入甲苯和甲醇,夾套通冷凍降溫至-10℃~-5℃,將酰氯計量罐的酰氯緩慢滴加入酯化釜中,滴加過程酯化釜夾套始終通冷凍并保持釜溫≤0℃,4~4.5小時滴加完畢,滴加結(jié)束保持釜溫≤-5℃,保溫反應(yīng)3小時;保溫結(jié)束,取樣分析,酰氯酸化物歸一含量≤2%為合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(7)洗滌、萃?。悍治龊细窈?,物料轉(zhuǎn)入洗滌釜,加入甲苯,攪拌降溫至-7℃~-5℃;將碳酸鈉水溶液滴加入洗滌釜中,洗滌釜控制釜溫≤0℃,2.5~3小時滴完;滴加結(jié)束,洗滌釜升溫至39℃~43℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入萃取釜(ph=6-7)上層有機(jī)相轉(zhuǎn)入脫溶釜中;
(8)脫溶、重結(jié)晶:向萃取釜中加入甲苯升溫至39℃~43℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入廢水池,上層有機(jī)相合并入脫溶釜3;脫溶釜3減壓脫溶甲苯至80℃/0.098mpa且無餾分流出時停止加熱;夾套通水稍降溫同時加入甲醇,繼續(xù)降溫至25℃~30℃,物料轉(zhuǎn)入重結(jié)晶釜1,通冷凍鹽水降溫-7℃~-3℃,保溫5h,放料進(jìn)離心機(jī)分離,濾餅用新甲醇淋洗一次,出料、烘干、稱重、取樣分析含量;得到(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,含量98.8%。
(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯合成反應(yīng)過程:
縮合反應(yīng):
醚化反應(yīng):
氯化反應(yīng):
酯化反應(yīng):
下面以具體實施例來說明本技術(shù)方案的實施。
實施例一:
一種(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯合成工藝,包括:
(1)縮合:向縮合釜中加入甲苯,開啟攪拌,投固體甲醇鈉,夾套通水降溫,控制釜溫28~30℃,將甲酸甲酯滴加入反應(yīng)釜釜中,約0.5h滴完,滴加結(jié)束保溫攪拌30min;打開縮合釜手孔,向釜中加入3-異色酮,關(guān)閉手孔,反應(yīng)放熱自然升溫至25℃保持相同溫度攪拌12小時,取樣分析,色滿酮<3%為合格;若不合格,繼續(xù)反應(yīng)至合格;
(2)醚化反應(yīng):分析合格后,物料轉(zhuǎn)入醚化釜,攪拌下加入水和四丁基溴化銨配制的水溶液;氮氣保護(hù)下緩慢向醚化釜中滴加硫酸二甲酯,邊加邊升溫,控制釜溫35℃,20分鐘加完,滴加結(jié)束保溫反應(yīng)5分鐘;將碳酸鉀水溶液滴加入醚化釜,滴加結(jié)束繼續(xù)保溫反應(yīng)一小時,保溫結(jié)束,取材分析,羥基物歸一含量≤2%為合格;若不合格,繼續(xù)保溫反應(yīng)至合格;
(3)脫溶:分析合格后,停止攪拌,靜置0.5小時,分層,下層水相入廢水池,上層有機(jī)相導(dǎo)入脫溶釜,脫溶釜1升溫減壓脫溶甲苯,控制條件80℃/0.095mpa,至釜內(nèi)料液約剩余一半,將甲氧物/甲苯濃縮液趁熱低溫析出,導(dǎo)入氯化釜,繼續(xù)減壓脫溶甲苯,至目視無明顯餾分流出時停止加熱,控制條件80℃/0.095mpa,蒸出甲苯去回收處理;
(4)氯化:蒸餾結(jié)束,氯化釜夾套通水降溫到55℃,向釜中加入氯化亞砜和dmf,開啟尾氣吸收系統(tǒng),夾套通蒸汽升溫,保溫63℃,保溫反應(yīng)4小時,冷凝器通冷水,溫度10℃以下,取樣分析,甲氧基物歸一含量≤4%為分析合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(5)二次脫溶:分析合格后,氯化物料轉(zhuǎn)入脫溶釜2,升溫減壓蒸餾氯化亞砜,控制條件80℃/0.095mpa,至目視無明顯餾分時停止加熱,稍降溫加入甲苯,繼續(xù)減壓脫溶含亞砜甲苯至無明顯餾分,蒸出甲苯去回收處理;蒸餾結(jié)束,脫溶釜2夾套通水降溫至40℃,加入80kg甲苯,繼續(xù)降溫至10℃以下,物料轉(zhuǎn)入酰氯中間罐;
(6)酯化:向酯化釜(釜內(nèi)保持干燥,使用后需烘干)加入甲苯和甲醇,夾套通冷凍降溫至-10℃~-5℃,將酰氯計量罐的酰氯緩慢滴加入酯化釜中,滴加過程酯化釜夾套始終通冷凍并保持釜溫≤0℃,4小時滴加完畢,滴加結(jié)束保持釜溫≤-5℃,保溫反應(yīng)3小時;保溫結(jié)束,取樣分析,酰氯酸化物歸一含量≤2%為合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(7)洗滌、萃?。悍治龊细窈?,物料轉(zhuǎn)入洗滌釜,加入甲苯,攪拌降溫至-7℃;將碳酸鈉水溶液滴加入洗滌釜中,洗滌釜控制釜溫≤0℃,2.5小時滴完;滴加結(jié)束,洗滌釜升溫至39℃℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入萃取釜(ph=6-7)上層有機(jī)相轉(zhuǎn)入脫溶釜中;
(8)脫溶、重結(jié)晶:向萃取釜中加入甲苯升溫至39℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入廢水池,上層有機(jī)相合并入脫溶釜3;脫溶釜3減壓脫溶甲苯至80℃/0.098mpa且無餾分流出時停止加熱;夾套通水稍降溫同時加入甲醇,繼續(xù)降溫至25℃℃,物料轉(zhuǎn)入重結(jié)晶釜1,通冷凍鹽水降溫-7℃~,保溫5h,放料進(jìn)離心機(jī)分離,濾餅用新甲醇淋洗一次,出料、烘干、稱重、取樣分析含量;得到(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,含量98.1%。
實施例二:
一種(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯合成工藝,包括:
(1)縮合:向縮合釜中加入甲苯,開啟攪拌,投固體甲醇鈉,夾套通水降溫,控制釜溫28~30℃,將甲酸甲酯滴加入反應(yīng)釜釜中,約0.5h滴完,滴加結(jié)束保溫攪拌30min;打開縮合釜手孔,向釜中加入3-異色酮,關(guān)閉手孔,反應(yīng)放熱自然升溫至30℃保持相同溫度攪拌12小時,取樣分析,色滿酮<3%為合格;若不合格,繼續(xù)反應(yīng)至合格;
(2)醚化反應(yīng):分析合格后,物料轉(zhuǎn)入醚化釜,攪拌下加入水和四丁基溴化銨配制的水溶液;氮氣保護(hù)下緩慢向醚化釜中滴加硫酸二甲酯,邊加邊升溫,控制釜溫40℃,30分鐘加完,滴加結(jié)束保溫反應(yīng)5分鐘;將碳酸鉀水溶液滴加入醚化釜,滴加結(jié)束繼續(xù)保溫反應(yīng)一小時,保溫結(jié)束,取材分析,羥基物歸一含量≤2%為合格;若不合格,繼續(xù)保溫反應(yīng)至合格;
(3)脫溶:分析合格后,停止攪拌,靜置0.5小時,分層,下層水相入廢水池,上層有機(jī)相導(dǎo)入脫溶釜,脫溶釜1升溫減壓脫溶甲苯,控制條件80℃/0.095mpa,至釜內(nèi)料液約剩余一半,將甲氧物/甲苯濃縮液趁熱低溫析出,導(dǎo)入氯化釜,繼續(xù)減壓脫溶甲苯,至目視無明顯餾分流出時停止加熱,控制條件80℃/0.095mpa,蒸出甲苯去回收處理;
(4)氯化:蒸餾結(jié)束,氯化釜夾套通水降溫到60℃,向釜中加入氯化亞砜和dmf,開啟尾氣吸收系統(tǒng),夾套通蒸汽升溫,保溫68℃,保溫反應(yīng)4小時,冷凝器通冷水,溫度10℃以下,取樣分析,甲氧基物歸一含量≤4%為分析合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(5)二次脫溶:分析合格后,氯化物料轉(zhuǎn)入脫溶釜2,升溫減壓蒸餾氯化亞砜,控制條件80℃/0.095mpa,至目視無明顯餾分時停止加熱,稍降溫加入甲苯,繼續(xù)減壓脫溶含亞砜甲苯至無明顯餾分,蒸出甲苯去回收處理;蒸餾結(jié)束,脫溶釜2夾套通水降溫至50℃,加入80kg甲苯,繼續(xù)降溫至10℃以下,物料轉(zhuǎn)入酰氯中間罐;
(6)酯化:向酯化釜(釜內(nèi)保持干燥,使用后需烘干)加入甲苯和甲醇,夾套通冷凍降溫至-5℃,將酰氯計量罐的酰氯緩慢滴加入酯化釜中,滴加過程酯化釜夾套始終通冷凍并保持釜溫≤0℃,4.5小時滴加完畢,滴加結(jié)束保持釜溫≤-5℃,保溫反應(yīng)3小時;保溫結(jié)束,取樣分析,酰氯酸化物歸一含量≤2%為合格,若不合格,繼續(xù)保溫至合格;
(7)洗滌、萃取:分析合格后,物料轉(zhuǎn)入洗滌釜,加入甲苯,攪拌降溫至-5℃;將碳酸鈉水溶液滴加入洗滌釜中,洗滌釜控制釜溫≤0℃,3小時滴完;滴加結(jié)束,洗滌釜升溫至43℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入萃取釜(ph=6-7)上層有機(jī)相轉(zhuǎn)入脫溶釜中;
(8)脫溶、重結(jié)晶:向萃取釜中加入甲苯升溫至43℃,保溫攪拌0.5小時,靜置0.5小時,分層,水相導(dǎo)入廢水池,上層有機(jī)相合并入脫溶釜3;脫溶釜3減壓脫溶甲苯至80℃/0.098mpa且無餾分流出時停止加熱;夾套通水稍降溫同時加入甲醇,繼續(xù)降溫至30℃,物料轉(zhuǎn)入重結(jié)晶釜1,通冷凍鹽水降溫-3℃,保溫5h,放料進(jìn)離心機(jī)分離,濾餅用新甲醇淋洗一次,出料、烘干、稱重、取樣分析含量;得到(e)-2-(2-氯甲基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,含量98.8%。
上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。