[发明专利]一种无溶剂4‑氯‑3‑氧代‑丁酸乙酯连续流合成方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种无溶剂4-氯-3-氧代-丁酸乙酯连续流合成方法和系统。

背景技术

4-氯-3-氧代-丁酸乙酯为无色淡黄色液体，分子量：164.59，熔点：-8℃，沸点：115℃14mmHg，密度：1.218，闪点：96℃，水溶解性：47.5g/L(20℃)。4-氯-3-氧代-丁酸乙酯是一种很好的医药合成中间体,主要用来生产奥拉西坦,奥拉西坦属于治疗脑血管疾病的药物，是第4代益智类药物、吡咯烷酮类的衍生物，商品名为健朗星、欧来宁、neuromet及neupan等。奥拉西坦是一种新型中枢神经系统药物，能够促进神经细胞的功能恢复，改善脑代谢。其有多重功效，对治疗健忘症、老年痴呆症有显著疗效，毒性极小，安全可靠，不良反应较少，因此具有广泛的应用范围，具有广阔的市场前景。

目前工业生产上的常规生产方法为：间歇法生产，首先将双乙烯酮溶解在溶剂中(溶剂量通常为m(溶剂)：m(双乙烯酮)＝1:4～1：10)，并将其冷却至-30℃～-10℃，开启搅拌，向反应釜中以一定流量通入一定量氯气，在-30℃～-10℃下保温1～2h，氯化反应结束后向其中滴入一定量的乙醇，控制反应温度为0～5℃，滴毕升温至20～25℃，保温1h，酯化反应结束后，对其进行蒸除溶剂，再进行减压蒸馏，得无色液体产品即为4-氯-3-氧代-丁酸乙酯。

该工艺的缺点是：间歇工艺生产4-氯-3-氧代-丁酸乙酯，反应时间过长，氯化副产应过多，产品收率偏低，品质较差；生产工艺不环保，溶剂用量太大，分离操作繁琐，且难以回收完全，生产成本较高，采用的溶剂一般为一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳等，这些溶剂挥发性强，严重污染环境，且对现场操作人员造成身体伤害。

中国专利申请公开号为CN103787883A报道了一种4-氯-3-氧代-丁酸乙酯制备方法，采用的间歇法制备，在氯化反应中添加稳定剂抑制氯化副反应发生，但重复此工艺小试无法达到其叙述的效果，重复后收率仅为74％。

中国专利申请公开号为CN106748764A中报道了一种采用4-氯-3-氧代-丁酸乙酯合成系统及方法，其重点描述了微反应器系统和反应工艺，此工艺将氯气和双乙烯酮分别溶如溶剂中，在微反应中进行连续反应，此工艺的缺点是氯气在溶剂中溶解度有限，并且极不稳定，容易逸出，并且溶剂使用量大，回收不能完全，严重污染环境。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了本发明提供了一种无溶剂4-氯-3-氧代-丁酸乙酯连续流合成工艺，具有无溶剂、连续合成等特性，其目的在于解决了目前生产4-氯-3-氧代-丁酸乙酯的工艺不环保，产品收率偏低，品质较差，操作繁琐等问题。

本发明的技术方案如下：

一种无溶剂4-氯-3-氧代-丁酸乙酯连续流合成方法，其特征在于：

①打开倒置的氯气钢瓶1阀门，并打开管路截止阀3，放出液氯，导入液氯增压罐5，待液位达到2/3后，再关闭氯气钢瓶1阀门与截止阀3，打开氮气瓶2阀门与管路截止阀4，对增压罐进行增压；

②打开管路截止阀6，液氯和双乙烯酮储罐9分别经过计量泵7和10同时进入氯化反应模块8进行氯化反应，氯化反应的温度范围为-55℃～25℃，反应时间为0.1s～55s，液氯与双乙烯酮的反应摩尔比为0.8～2:1；

③氯化反应结束后，乙醇储罐11中的乙醇通过计量泵12与氯化液一同进入酯化反应模块13进行酯化反应，酯化反应的温度范围为-20℃～40℃，反应时间为0.1s～50s，乙醇与双乙烯酮的反应摩尔比为0.9～1.5:1；

④粗品通过压力表背压阀14泄压后，进入气液分离缓冲罐15，尾气进入吸收吸收罐16；

⑤对粗品4-氯-3-氧代-丁酸乙酯进行减压精馏，即得产品4-氯-3-氧代-丁酸乙酯。

进一步，在所述步骤②中氯化反应的温度范围为-30℃～15℃，反应时间为5s～40s。

进一步，在所述步骤②中液氯与双乙烯酮的反应摩尔比为1.0～1.1:1。

进一步，在所述步骤③中酯化反应的温度范围为-10℃～25℃，反应时间为5s～30s。

进一步，在所述步骤③中乙醇与双乙烯酮的反应摩尔比为1～1.1:1。