对氯苯异氰酸酯的合成

资源类型:pdf 资源大小:290.00KB 文档分类:工业技术 上传者:夏志超

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【作者】 魏文珑  成斌  常宏宏  王利珍  李彦威 

【关键词】对氯苯异氰酸酯 三光气 对氯苯胺 合成 

【出版日期】2005-04-28

【摘要】介绍了以对氯苯胺和三光气为原料合成对氯苯异氰酸酯的研究。重点讨论了溶剂、反应时间、原料配比、反应温度和缚酸剂等对合成工艺的影响。研究表明:以1,2二氯乙烷为溶剂,反应时间为4.5h,三光气∶对氯苯胺=1∶2(摩尔比),反应温度为75~82℃,对氯苯异氰酸酯的收率可达81%。

【刊名】应用化工

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对氯苯异氰酸酯是一重要的有机合成中间体,它广泛应用于化工、医药等行业。在药物合成方面,该产品主要用来合成降血糖药物。目前,对氯苯异氰酸酯的合成方法以光气和对氯苯胺反应为主[1,2],此法制备对氯苯异氰酸酯收率虽高,但由于光气为剧毒气体,对环境危害较大,且计量和操作不太方便,故有必要探索其非光气路线的合成方法。本文以三光气和对氯苯胺为原料,通过考察溶剂、反应时间、原料摩尔比、反应温度和缚酸剂等因素的影响,探讨其最佳合成工艺条件,获得了满意的效果,该路线具有操作简便、计量准确、工艺易控制等优点。1实验部分1.1试剂与仪器三光气为工业品;1,2二氯乙烷、对氯苯胺、四氯化碳、三氯甲烷、三乙胺、吡啶、哌啶等均为分析纯。TX4型熔点测定仪;日本岛津FTIR8400s红外光谱仪,KBr压片;日本岛津SPD10Avp型高效液相色谱仪。1.2实验原理3ClNH2+Cl3COC OO CCl33ClNCO+6HCl1.3实验步骤向装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中加入三光气和1,2二氯乙烷。搅拌溶解后,对氯苯胺和1,2二氯乙烷的溶液经恒压滴液漏斗缓慢均匀滴入反应体系,并用冰浴保持反应体系的温度。滴加时间约2h,室温反应1h,然后加热回流反应4.5h。抽滤,回收溶剂,残留物经减压蒸馏得到产品。收率为81.0%,m.p.为28.0~30.0℃。1.4产品分析本文产品经红外光谱定性和高效液相色谱定量分析,与文献[3]值相吻合,产品纯度为99.55%。2结果与讨论2.1溶剂的影响固定对氯苯胺和三光气的质量比为1∶2,溶剂用量为200mL、反应时间为5h,在回流条件下,考察不同溶剂对反应收率的影响,结果见表1。表1不同溶剂对收率的影响溶剂收率/%CCl435.2HCCl365.4ClCH2CH2Cl74.5由表1可知,选用1,2二氯乙烷作为反应溶剂较其余两种为好。其原因可能是由于1,2二氯乙烷与反应物料的相溶性好,增大了反应物的浓度,从而有利于反应进行。2.2反应时间的影响固定对氯苯胺和三光气的质量比为1∶2,反应温度为回流温度,溶剂为1,2二氯乙烷,用量为200mL,考察反应时间对收率的影响,结果见图1。图1反应时间对收率的影响由图1可知,最佳反应时间为4.5h。延长反应时间,收率变化呈下降趋势。其原因可能是生成的产物发生了聚合,实验中发现有树脂状产物生成。2.3物料配比的影响固定反应时间为4.5h,反应温度为回流温度,溶剂为1,2二氯乙烷,用量为200mL,考察物料配比对反应收率的影响,结果见图2。图2原料的配料比对反应收率的影响由图2可知,对氯苯胺与三光气最佳物质的量比为2∶1。2.4反应温度的影响固定对氯苯胺和BTC物质的量比为1∶2,反应时间为4.5h,溶剂为1,2二氯乙烷,用量为200mL,考察反应温度对收率的影响,结果见表2。表2反应温度对产品收率的影响反应温度/℃收率/%65~7019.6070~7541.8075~8281.00由表2可知,反应温度控制在75~82℃之间时溶剂的回流温度为最佳。2.5缚酸剂选择的影响固定物料配比、反应温度、反应时间、溶剂及其用量,考察不同缚酸剂对反应收率的影响,结果见表3。表3不同缚酸剂对产品收率的影响缚酸剂收率/%三乙胺71.90吡啶13.07哌啶52.30由表3可知,加入缚酸剂对提高反应收率效果不明显。其原因可能是在回流反应条件下,缚酸剂中氨基与产物异氰酸酯发生反应而影响了反应收率,这尚待进一步证实。3结论合成对氯苯异氰酸酯的最佳反应条件为:以1,2二氯乙烷为溶剂,三光气∶对氯苯胺=1∶2,反应温度为75~82℃,反应时间为4.5h,收率可达81.0%。对氯苯异氰酸酯的合成@魏文珑$太原理工大学化学工程与技术学院制药工程系!山西太原030024 @成斌$太原理工大学化学工程与技术学院制药工程系!山西太原030024 @常宏宏$太原理工大学化学工程与技术学院制药工程系!山西太原030024 @王利珍$太原理工大学化学工程与技术学院制药工程系!山西太原030024 @李彦威$太原理工大学化学工程与技术学院制药工程系!山西太原030024对氯苯异氰酸酯;;三光气;;对氯苯胺;;合成介绍了以对氯苯胺和三光气为原料合成对氯苯异氰酸酯的研究。重点讨论了溶剂、反应时间、原料配比、反应温度和缚酸剂等对合成工艺的影响。研究表明:以1,2二氯乙烷为溶剂,反应时间为4.5h,三光气∶对氯苯胺=1∶2(摩尔比),反应温度为75~82℃,对氯苯异氰酸酯的收率可达81%。[1]韩莹.异氰酸酯的简单合成法[J].化学试剂,2002,24(6):375. [2]WerntzJH.Fluorine substitutedaromaticisocyanate[P].US:2625561,19530113. [3]杜晓华,许响生,徐振元.一种安全有效的合成芳基异氰酸酯的方法[J].农药学学报,2002,4(4):8385.

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