[發明專利]用于制備4-氯乙酰乙酰氯、4-氯乙酰乙酸酯、4-氯乙酰乙酰胺和4-氯乙酰乙酰亞胺的方法

有效

• 申請號: 201280020003.0
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN103492355A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: E·克萊拉夫;M·A·卡勞坎達維拉
• 申請（專利權）人: 隆薩有限公司
• 主分類號: C07C51/58
• 分類號: C07C51/58;C07C67/14;C07C231/02;C07C59/21;C07C69/63
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;于高瞻

技術領域

本發明涉及用于制備4-氯乙酰乙酰氯、4-氯乙酰乙酸酯、4-氯乙酰乙酰胺和4-氯乙酰乙酰亞胺的方法。

背景技術

用于制備4-氯乙酰乙酰氯（4-氯-3-氧丁酰氯）和由4-氯乙酰乙酰氯獲得的酯的方法是本領域已知的。在具體方法中，通過使氯氣與雙烯酮（4-亞甲基氧雜環丁烷-2-酮）反應而獲得4-氯乙酰乙酰氯。

反應放熱發生，因此需要冷卻。反應產物對熱相對敏感，如果溫度局部或整體偏離給定范圍，則觀察到不希望的副產物的形成以及分解。例如，不希望的反應產物可為區域異構體（如2-氯乙酰乙酰氯）或過度氯化的產物（如二鹵化或三鹵化化合物，如2,4-二氯乙酰乙酰氯或2,2,4-三氯乙酰乙酰氯）。因此，難以確定獲得高產率的有效制備條件。

JP?113?824提出了一種方法，其中將雙烯酮溶解于溶劑中，并在冷卻下使其與氯在柱反應容器中反應。氯氣以連續流或逆流的方式進料至柱中。然而，獲得小于90%的選擇性。

一種無溶劑方法由US?4,468,356公開，根據US?4,468,356，雙烯酮噴霧在80℃至210℃之間的溫度下在反應區中與氯氣連續接觸。隨后，使中間產物經受使用乙醇的酯化反應。然而，總產率低于80%，因此相對較低，這可能是由于中間產物暴露于相對較高的溫度。此外，反應僅在實驗室規模下使用少量的起始化合物進行。

以實驗室規模由雙烯酮和氯制備氯代乙酰乙酸的反應公開于US3,950,412和US?3,701,803中。在US?4,473,508中，討論了US?3,701,803的方法。發明人斷定，由于與熱傳遞相關的問題，擴大規模是不可能的。為了在增大規模下提供有效反應，提出在管式反應器中使雙烯酮在惰性溶劑中的溶液與氯溶解于惰性溶劑中的溶液反應。根據實施例6，酰氯中間體可以以98%的產率制得。然而，所述方法效率相對較低，因為兩種起始化合物均在相對大量的溶劑中稀釋。因此，全部反應需要大量的溶劑，因此需要大的反應器和設備以及更多的能量用于冷卻。當增加反應器的體積時，產率“顯著”下降，且選擇性相對較低（US4,473,508，實施例7）。因此，合意的是提供一種更有效的方法，所述方法需要更少的溶劑，并在大的規模下更具選擇性和更有效。

一種用以由雙烯酮和氯制備乙基-4-氯乙酰乙酸酯的實驗室方法由Pan等人的Shandong?Huagong?2007，36(10)4-6公開。在該方法中，提出使用約24至28重量%的相對較高濃度的雙烯酮。然而，酯的產率僅為約80%，且反應以小規模在反應燒瓶中進行，沒有關于如何解決在增大規模下的熱傳遞問題的任何建議。

本領域已知的方法就過程安全性而言也是成問題的。特別是當以工業規模進行時，反應需要大量的氯和雙烯酮。這些物質是高度反應性的，并且當吸入時是危險的。當反應器損壞或者當過程受到干擾并失控時，反應物可損害對環境中的人，并爆炸。因此，工業擴大規模（如果有的話）僅在嚴格的安全防范下才是可能的。

本發明的根本問題

本發明的根本問題在于提供一種用于制備4-氯乙酰乙酰氯的方法以及可由其獲得的反應產物，所述方法克服了上述問題。所述方法應該以高產率和選擇性提供反應產物。所述方法應該可在大的工業規模下作為連續方法應用。特別地，反應效率應該高，且溶劑消耗應該低。

本發明的另一根本問題在于提供一種工業規模的方法，所述方法相對安全，并降低了與處理大量的氯和雙烯酮相關的潛在危險。

發明內容

出乎意料地，本發明的根本問題由根據權利要求書所述的方法解決。另外的本發明的實施方案在整個說明書中公開。

本發明的主題為一種用于制備4-氯乙酰乙酰氯的方法，所述方法包括如下步驟：

(a)將雙烯酮和氯進料至薄膜反應器，以及

(b)使雙烯酮與氯反應以獲得4-氯乙酰乙酰氯。

根據本發明，發現雙烯酮與氯之間的高度有效的反應可在薄膜反應器中進行。在將雙烯酮和氯進料至薄膜反應器中之后，它們在薄膜反應器中反應。4-氯乙酰乙酰氯作為反應產物形成，并可從反應器中移出。

在本發明的一個優選實施方案中，在步驟（a）中，將雙烯酮以與有機溶劑的混合物的形式進料至反應器中。所述混合物優選為雙烯酮在有機溶劑中的溶液。