[发明专利]一种一氯乙醛的合成方法

说明书

技术领域

本方法涉及一种精细化工产品的制备方法，具体的说是农药及医药中间体一氯乙醛的制备方法。一氯乙醛是一种重要的有机合成中间体，也是重要的卤素衍生物，它广泛地用于生产农药、医药、有机原料制备等领域。

背景技术

一氯乙醛，英文名称Chloroacetaldehyde，CAS NO：107-20-0，分子量：78.5，分子式C₂H₃ClO，具刺鼻辛辣气味的易燃有毒液体。沸点85～86℃。闪点87.78℃。易燃。有毒。溶于水、乙醚、甲醇、丙酮。40％水溶液为无色透明液体。相对密度1.19。沸点99～100℃。折射率1.397。水中浓度大于50％时，析出半水物片状结晶。该结晶溶于水、乙醇、乙醚、甲醇、丙酮。一氯乙醛是重要的化工中间体，主要用于有机合成，如制备磺胺噻唑以及杀菌剂等。还用于使树干易脱皮。

工业一氯乙醛由氯乙烯在水中氯化而得。先向氯化反应塔加水，在40-45℃通入氯和氯乙烯反应6-7h，氯乙醛含量达9-10％时反应结束，分离副产物三氯乙烷后即为成品。商品氯乙醛为30％，40％或50％水溶液。该方法在合成成本较高，原料氯乙烯是有毒物质，长期吸入和接触氯乙烯引发肝癌。

发明内容

本发明研究乙醛在水溶液中的氯化得到一氯乙醛的方法及后处理步骤。通过催化剂、氯气量及反应温度的选择，对乙醛氯化的步骤及氯化程度进行控制，抑制乙醛的二氯及三氯反应，得到高收率的一氯乙醛。乙醛水溶液的浓度10～90％。

催化剂分别采用无机盐、无机盐混合物、无机酸、无机酸与无机盐的混合物等。其中无机盐包括无机硫酸盐：硫酸汞、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铜等；无机盐酸盐包括：氯化铁、氯化亚铁、氯化铜、三氯化锑、氯化锌、氯化钯、氯化钡、氯化镁、三氯化铝等；无机酸包括：浓度为5-98％的硫酸、浓度为5-36％的盐酸、浓度为5-69％的硝酸、浓度为5-85％的磷酸等。催化剂混合包括无机硫酸盐之间的混合、无机盐酸盐之间的混合、无机硫酸盐、无机盐酸盐之间的混合；无机酸分别与无机盐酸盐、无机硫酸盐的混合等。单一催化剂及混合催化剂都获得较好的收率。

催化剂的使用量占乙醛溶液重量的1-20％。

三氯乙醛水溶液氯化过程在-5～30℃之间进行，氯气采用市售钢瓶压缩气体或实验室小型自制氯气进行。反应刚开始时，缓慢地通入氯气，后逐加快，采用机械搅拌，让冷乙醛水溶液快速地搅动，打碎氯气气泡，使其与乙醛充分接触。

反应温度的控制：冰水浴及水浴，使反应体系温度控制在30℃以下，最好在15℃左右。反应过程通过气相色谱进行检测。各个阶段反应时间的控制：视产物的相对含量不再增加为反应阶段的终点(以氯代物气谱上峰面积的与乙醛的比值不再增加，确定氯代特定阶段结束。)

反应结束后，常压蒸馏，收集85～86℃馏分。得产物。或者对反应体系抽滤，固体为一氯乙醛水合物，液体再进行蒸馏，收集85～86℃馏分。

本方法在氯化过程中，利用气谱检测反应，从出峰情况看，反应阶段几乎没有副反应，获得较好收率，产品纯度较高；同时，与乙醇氯化相比，生产成本较低，后处理简单，生产过程中无大量废酸生产，经济、环保。

具体实施方式：

实施例1：在1000ml的四口烧瓶中加入催化剂三氯化锑(SbCl₃)2.65g和250ml的40％的乙醛溶液，冷却到10℃以下，打开通气阀门。刚开始缓慢地通入氯气(5个泡/min)，后逐加快到20～30个泡/min，打开恒温磁力搅拌器的搅拌开关，让冷乙醛水溶液快速地搅动，打碎氯气气泡，使其与乙醛充分接触。反应温度的控制：使反应体系温度控制在20℃以下，最好在15℃左右。

反应过程通过气相色谱进行检测。反应时间的控制：视产物的相对含量不再增加为反应的终点。反应结束后，常压蒸馏，收集馏分，得产物142.9g，收率80.1％。

实施例2：在1000ml的四口烧瓶中加入催化剂三氯化铁5.6g和三氯化铝4.8g的混合物，再加入250ml的85％的乙醛溶液，冷却到10℃以下，打开通气阀门。刚开始缓慢地通入氯气(10个泡/min)，后逐加快到30～40个泡/min，打开恒温磁力搅拌器的搅拌开关，让冷乙醛水溶液快速地搅动，打碎氯气气泡，使其与乙醛充分接触。反应温度的控制：冰水浴，使反应体系温度控制在20℃以下，最好在15℃左右。

反应过程通过气相色谱进行检测。反应时间的控制：视产物的相对含量不再增加为反应的终点。反应结束后，抽滤，干燥固体，得一氯乙醛269.2g，收率71.0％。