[发明专利]一种4-氯丁酰氯的合成方法

说明书

本发明涉及一种4‑氯丁酰氯的合成方法，其特征在于，以γ‑丁内酯、二(三氯甲基)碳酸酯为反应原料，使用特定的胺类催化剂，进行氯化反应，得到4‑氯丁酰氯。其中，所述胺类催化剂为三聚磷酸二氢铝与有机胺反应后得到的插层产物，其结构如下：其中，R为烷基，芳香基。

技术领域

本发明涉及一种4-氯丁酰氯的合成方法。

背景技术

4-氯丁酰氯是一种重要的有机合成以及医药、农药中间体。

在医药工业，4-氯丁酰氯用于生产抗精神病药物三氟哌啶醇、三氯哌啶苯、左乙拉西坦，喹诺酮类抗菌药物环丙沙星、环丙氟啶酸、斯帕沙星等。在农药工业可用于制备异噁氯草酮、异噁唑草酮等。

目前，已有的4-氯丁酰氯工业化生产方法主要是在氯化锌催化下，由γ-丁内酯经氯化亚砜氯化而得，收率82％左右，但该工艺虽操作简单，原料易得，但原材料成本较高，三废较多。

另外，在专利US2778852，GB743557，EP0413264等中，还提出了以光气为原料替代氯化亚砜为氯化试剂，由γ-丁内酯合成4-氯丁酰氯，收率达95％。如。此法收率高，原料光气较氯化亚砜便宜，工艺简单，无SO₂废气，三废较少，但氯化试剂光气本身就是剧毒化学品，且运输、储存不便，操作要求高。

在CN104086402A中，提出了以二(三氯甲基)碳酸酯为为氯化试剂，由γ-丁内酯合成4-氯丁酰氯，在反应中，使用有机胺作为催化剂，同时使用相转移催化剂，该方法收率较高，但后处理困难，工业化时分离成本增加，且放大到工业化生产时产率明显降低。

在CN104592001A中，提出了采用γ-丁内酯与氯化亚砜在混合催化剂下反应，所得产品纯度较高，但依然存在原材料成本较高，有剧毒，三废较多的问题。

由于4-氯丁酰氯的市场需要日益提高，因此急需一种收率高，能满足工业化生产的需要，且成本较低的合成方法。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种收率高、成本低，适合于工业生产的4-氯丁酰氯的制备方法。

在已知的γ-丁内酯与二(三氯甲基)碳酸酯制备4-氯丁酰氯的反应中，通常需要有机胺类催化剂，但如现有技术所知的，该反应虽然工业化路线简单，但存在收率问题，虽然CN104086402A中提出使用相转移催化剂，但无疑增加了工业化操作的难度，同时，按照该申请的试验条件进行放大试验，收率明显降低，这认为是由于在大规模生产中，相转移催化剂无法有效包括胺类催化剂，导致无法获得充分的催化效果。如果增加相转移催化剂的使用量，虽然收率能得到一定提高，但最终分离困难，导致成本显著提高。

申请人针对上述问题，进行了精心的研究，结果发现，采用特定的有机胺催化剂，能解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种4-氯丁酰氯的合成方法，其特征在于，以γ-丁内酯、二(三氯甲基)碳酸酯为反应原料，使用特定的胺类催化剂，进行氯化反应，得到4-氯丁酰氯。

其中，所述胺类催化剂为三聚磷酸二氢铝与有机胺反应后得到的插层产物，其结构如下：

其中，R为烷基，芳香基，优选为C1-3的烷基，C6-12的芳香基，更优选为甲基，乙基，苯基，吡啶基。

三聚磷酸二氢铝是现有技术已知的层状结构和无机离子交换性能的化合物。其与胺类化合物的插层反应是现有技术已知的(参见三聚磷酸二氢铝与有机胺的插层反应特征，应用化学，2014，31(7))。

申请人发现，在γ-丁内酯与二(三氯甲基)碳酸酯的反应中，采用该特定的催化剂，反应收率得到提高，且即使放大到工业生产级别，反应收率也没有明显下降，能达到90％以上，明显优于现有技术。