CN103232333B - 一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法。通过提供一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法，以5-氯-2-戊酮为起始原料，在碱性条件下，在多段反应器中，采用反应精馏技术来进行反应，反应温度控制为90-150℃，在多段反应器中收集得到环丙基甲基酮来实现技术方案的，本发明采用了反应精馏技术来进行反应，边反应边精馏，反应流程得到了简化，因而操作比较简单，反应可以连续进行；在多段反应器中进行环合反应，提高了反应的时空产率和选择性；采用了反应精馏技术来进行反应，不断移除反应产品，大大提高了反应转化率；由于反应选择性和转化率提高，大量减少了三废的产生，省去了原有的分层、萃取步骤，降低了成本，是一种绿色的合成工艺。

Description

一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法

技术领域

本发明涉及一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法。

背景技术

环丙基甲基酮英文名称Cyclopropyl methyl ketone，外观是黄色或微黄色的透明液体，在水中具有一定的溶解性，能够与醇醚混溶。分子式如下所示

。

环丙基甲基酮是合成环丙乙炔的重要中间体，后者是抗艾滋病药物依法韦仑的重要中间体。环丙基甲基酮是合成该类药物不可或缺的药物中间体，对合成环丙乙炔具有重要意义。

环丙基甲基酮合成方法一般分为以下几类：

1. CN1994996报道了一种环丙基甲基酮的制备方法。将乙酰正丙醇加到盐酸溶液中，发生氯化反应，采用分离耦合技术，将5-氯-2-戊酮蒸出；5-氯-2-戊酮和碱发生环合反应，生成环丙基甲基酮。环合反应中使用碱石灰促进5-氯-2-戊酮的环合，反应完成后进行分层，将有机层分出，得到半成品环丙基甲基酮，再经过减压蒸馏得到成品环丙基甲基酮。

2. 武祥龙等（应用化学，2007,24（9）：1077）报到了一种新型的环丙基甲基酮合成方法，采用Grignard试剂与苯并咪唑盐的亲核加成反应合成了环丙基甲基酮。以邻苯二胺和环丙基甲酸为原料，以多聚磷酸为催化剂，在微波辐射下合成了环丙基苯并咪唑，用碘甲烷季胺化后，再与Grignard试剂加成后水解反应制备环丙基甲基酮。该工艺成本较高。

3. 杨季秋等（化学世界，1990,356）报到了采用乙酰乙酸乙酯作为原料经三步合成环丙基甲基酮。乙酰乙酸乙酯碱性条件下与环氧乙烷作用得到乙酰基丁内酯。乙酰基丁内酯酸性条件下水解得到5-氯-2-戊酮。5-氯-2-戊酮在碱性条件下回流反应。反应完全后进行蒸馏、分层、萃取、干燥，蒸馏得到环丙基甲基酮。

此外还有以环丙基乙醇为原料的合成方法和以环丙基硝基乙烷为原料的合成方法，成本高昂，不具工业价值。

综上，现有的各种合成方法都存在各种各样的缺陷，或者收率较低，或者是原料不易获取，或者是所用原料过于危险不利于工业生产，或者是原料成本较为昂贵，或者是操作工艺繁琐，产品质量较差等缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种操作简单、时空产率高、生产成本低、环境污染小、易于实现工业化生产的环丙基甲基酮的合成方法。

本发明为达到上述目的，是通过这样的技术方案来实现的：

本发明是一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法，以5-氯-2-戊酮为起始原料，在碱性条件下，在多段反应器中，采用反应精馏技术来进行反应，反应温度控制为90-150℃，在多段反应器中收集得到环丙基甲基酮，化学反应式如下：

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本发明所述的多段反应器为含反应段、分离段和反应分离段的塔式反应器。

本发明所述的5-氯-2-戊酮经预热后，与碱性水溶液一起由塔式反应器的中部进入塔式反应器后，发生环合反应，生成环丙基甲基酮，经过所述的分离段，在塔式反应器顶收集得到环丙基甲基酮产品。

本发明所述的反应温度为100-120℃。

本发明所述碱为NaOH或KOH。

本发明所述碱与5-氯-2-戊酮的摩尔比为1.0-2.0:1。

本发明的优点是：1）采用了反应精馏技术来进行反应，边反应边精馏，反应流程得到了简化，因而操作比较简单，反应可以连续进行。2）在多段反应器中进行环合反应，提高了反应的时空产率和选择性。3）采用了反应精馏技术来进行反应，不断移除反应产品，大大提高了反应转化率。4）由于反应选择性和转化率提高，大量减少了三废的产生，省去了原有的分层、萃取步骤，降低了成本，是一种绿色的合成工艺。

附图说明

图1为多段反应器示意图；

图中1-冷凝器，2-塔顶，3-分离段，4-反应段，5-5-氯-2-戊酮/碱液，6-反应-分离段，7-加热器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但本发明的范围并不局限于实施例。

实施例1

参见附图: 预热的5-氯-2-戊酮和碱性水溶液(5)由塔中部进入塔后，经过反应分离段（6）和反应段（4），发生环合反应，生成环丙基甲基酮。由于生成的环丙基甲基酮沸点（110℃）低于5-氯-2-戊酮的沸点，而被蒸出反应段（4），使得环合反应的平衡向生成环丙基甲基酮的方向移动。随着反应的进行环丙基甲基酮连续地被蒸出，再经过分离段（3），从塔顶2收集得到环丙基甲基酮产品。而经过反应段未转化完全的原料，经过反应分离段（6）分离后，再经过加热器7加热汽化后继续进行环合反应。

在1m长的塔式反应器中，分离段（3）和反应段（4）分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段（6）填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。5-氯-2-戊酮和30%NaOH溶液以1:1.2mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在100℃条件下停留1hr，在塔顶可以收集得到环丙基甲基酮，含量99.6%，收率98.5%。

实施例2

在1m长的塔式反应器中，分离段（3）和反应段（4）分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段（6）填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。5-氯-2-戊酮和30%KOH溶液以1:2mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在150℃条件下停留1hr，在塔顶可以收集得到环丙基甲基酮，含量99.2%，收率95.6%。

实施例3

在1m长的塔式反应器中，分离段（3）和反应段（4）分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段（6）填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。5-氯-2-戊酮和30%NaOH溶液以1:1mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在90℃条件下停留2hr，在塔顶可以收集得到环丙基甲基酮，含量99.4%，收率96.5%。

实施例4

在1m长的塔式反应器中，分离段（3）和反应段（4）分别填充40g玻璃弹簧精馏塔填料，反应分离段（6）填充25g玻璃弹簧精馏塔填料。5-氯-2-戊酮和30%NaOH溶液以1:1.6mol比混合后在塔中部以一定的流速进料，在120℃条件下停留1hr，在塔顶可以收集得到环丙基甲基酮，含量99.6%，收率98.0%。

以上列举的仅是本发明的部分具体实施例，显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种环丙乙炔重要中间体环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：以5-氯-2-戊酮为起始原料，在碱性条件下，在多段反应器中，采用反应精馏技术来进行反应，反应温度控制为90-150℃，在多段反应器中收集得到环丙基甲基酮，化学反应式如下：

所述的多段反应器为含反应段、分离段和反应分离段的塔式反应器。

2.根据权利要求1所述的环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：所述的5-氯-2-戊酮经预热后，与碱性水溶液一起由塔式反应器的中部进入塔式反应器后，发生环合反应，生成环丙基甲基酮，经过所述的分离段，在塔式反应器顶收集得到环丙基甲基酮产品。

3.根据权利要求2所述的环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：所述的反应温度为100-120℃。

4.根据权利要求1或3所述的环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：所述碱为NaOH或KOH。

5.根据权利要求2所述的环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：所述碱为NaOH或KOH。

6.根据权利要求1或3所述的环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：所述碱与5-氯-2-戊酮的摩尔比为1.0-2.0:1。

7.根据权利要求2所述的环丙基甲基酮的制备方法，其特征在于：所述碱与5-氯-2-戊酮的摩尔比为1.0-2.0:1。