1.本发明属于精细化工品合成技术领域，涉及一种高效新颖的医药和农药的关键中间体的合成，具体涉及一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法。
背景技术：2.2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮是丙硫菌唑的关键中间体之一。丙硫菌唑是拜耳公司研制开发的一种新型的三唑硫酮类杀菌剂，其杀菌广谱、药效高、低毒性、低残留的优点完全适合当代农药产品市场发展的需要。2004年丙硫菌唑上市，主要覆盖巴西、加拿大、法国、德国、英国、美国等60多个美洲、欧洲农业发达国家。丙硫唑在上市后的10年，持续保持增长，占据拜耳10大产品排行榜的第3席，成为拜耳公司最具有增长活力的产品之一，并迅速确立了在拜耳公司产品中的领先地位。丙硫菌唑2007年全球销售额达到2.39亿美元，2009年更升至4.21亿美元，同比增长率达32.8%，从2005年～2009年这5年复合年增长率高达69.6%。2012年销售额更攀升增至6.25亿美元，2013年为7.50亿美元，而2014年更创造出历史上最好水平的纪录，全球销售额高达8.55亿美元，已经占据全球杀菌剂销售额市场第三的地位。
3.2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮，cas号:120983-72-4，分子式:c5h6cl2o，分子量:153.01；结构式如下，目前2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的合成方法主要是以1-(1-氯环丙基)乙酮为起始原料，与磺酰氯发生氯代反应得到目标化物，如美国专利us4913727、欧洲专利wo2013035674等介绍了这一合成方法。但是采用磺酰氯作为氯代试剂，对底物羰基的α位氢原子进行氯代反应，但该反应放热剧烈，存在严重的局部过热问题和反应体系的换热问题，导致反应选择性差，收率不理想；反应操作时间过长，且会产生大量的二氧化硫，与氯代副产氯化氢形成混合酸，难以分离，增大了三废处理成本。
4.中国专利cn107602365a中介绍了用氯气作为氯代试剂进行反应，采用氯气取代磺酰氯等氯化试剂，避免了二氧化硫的产生，但也要用到剧毒品氯气。
5.cn108586220a中介绍了采用氯气取代磺酰氯等氯化试剂，避免了二氧化硫的产生，以甲醇为催化剂替代了路易斯酸，提高了产品收率和含量，但反应过程由于采用了甲醇，甲醇和副产物氯化氢自催化反应也会产生大量的氯甲烷等副产物！同样造成了尾气处理的难度！！！目前2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的合成工艺：都是采用原料1-乙酰基-1-氯环丙烷在低温条件下与磺酰氯或者氯气等氯代试剂在反应釜中发生反应生成2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。其反应如下：
上述反应过程中伴随的主要副反应包括但不仅限于以下几种，其反应如下：同样的，如果将甲醇更换为乙醇、丁醇等roh，r=-c2h5，-c3h7，-c4h9等也会发生上述副反应，其反应如下：原料1-乙酰基-1-氯环丙烷在低温条件下与氯气和甲醇溶液发生氯化反应生产2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮，生产过程中涉及强烈刺激性的剧毒气体氯气cl2，并副产氯甲烷
和氯化氢尾气，在化工生产中具有一定安全危险性和环境风险，使用和生产管理复杂。并且该路线对设备要求很高，增加了安全维护及设备运行的成。
6.以1-乙酰基-1-氯环丙烷为起始原料，使用磺酰氯作为氯化试剂生产2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮，本反应的机理非常复杂，该制备方法会产生大量有毒有害的二氧化硫so2、氯化氢hcl、磺酰氯、氯甲烷等废气和副产物水等，反应过程产生的水又消耗大量的原料磺酰氯并产生浓硫酸h2so4和氯化氢气体，对人体、环境的危害都非常大，并且氯代试剂的用量难以控制，易产生多氯等副产物。
技术实现要素：7.针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，本发明以1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料，采用廉价、安全的盐酸和双氧水为清洁氯化剂进行氯化反应，经过简单处理后得到产品2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮，本发明避免了使用氯气或磺酰氯氯化试剂等环境不友好物质，且使操作更简单，生产成本更低，实现了清洁生产，有利于工业化大生产。
8.本发明是通过以下技术方案实现的：一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，以1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料，以盐酸和双氧水溶液为氯化试剂，在催化剂和相转移催化剂的作用下，通过氯化反应合成2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。
9.化学反应方程式如下：进一步的，具体步骤如下：向反应釜内投入盐酸，开启搅拌，加入原料1-乙酰基-1-氯环丙烷、催化剂和相转移催化剂，搅拌均匀，冷却降温，并保温下滴加双氧水溶液，加料完毕后保温反应一定时间，取样分析，反应结束后经淬灭处理得到产品2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。
10.本发明的进一步改进方案为：所述盐酸的质量百分浓度为10%～37%，盐酸为合成盐酸或副产回收盐酸；所述双氧水溶液的质量百分浓度为10%～50%。
11.优选的，所述盐酸的质量百分浓度为25%～35%，所述双氧水溶液的质量百分浓度为25%～30%。
12.进一步的，所述催化剂为偶氮二异丁氰、过氧化苯甲酰、三氯化铝、氯化铁、氯化锌、溴化锌或氯化锡中的一种或两种以上混合。优选的所述催化剂为偶氮二异丁氰。
13.进一步的，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、苄基三乙基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、氯化甲基三丁基铵、peg400、peg600、聚乙二醇二烷基醚、18-冠醚-6、15-冠醚-5或环糊精中的一种或两种以上混合。优选的，相转移催化剂为四丁基溴化铵。
14.进一步的，所述1-乙酰基-1-氯环丙烷、盐酸中的hcl、双氧水溶液中的h2o2、催化剂以及相转移催化剂的摩尔比为1:2~10:1~5:0.0005~0.03:0.003~0.03。
15.优选的，所述1-乙酰基-1-氯环丙烷、盐酸中的hcl、双氧水溶液中的h2o2的摩尔比为1:2.2~5:1.1~2。
16.进一步的，双氧水溶液滴加温度为-10℃～85℃，滴加完毕后保温反应温度为45℃～80℃，保温反应时间为2～8h。
17.进一步的，淬灭处理得过程为：反应液降温至室温25℃滴加亚硫酸钠水溶液淬灭反应，直至淀粉ki试纸检测无过氧化物为止，再通过后处理提纯得到2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。所述后处理方式为本行业技术人员众所周知的静置分层、加水水洗、弱碱中和、溶剂萃取、有机层减压浓缩和高真空蒸馏等过程。
18.进一步的，该制备方法还可以使用有机溶剂；所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯、邻氯甲苯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或二乙苯中的一种或两种以上混合；所述有机溶剂与1-乙酰基-1-氯环丙烷的重量比0～5:1。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：与目前的合成方法比较，本发明具有以下的优点：1、本发明使用盐酸和双氧水作为合成关键中间体2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁氯化剂，替代剧毒氯气cl2、磺酰氯和甲醇，氯化反应条件温和安全，工艺操作简单，符合工业化安全生产要求。
20.2、使用盐酸和双氧水作为清洁氯化剂，与最常用的氯化剂剧毒品氯气cl2和磺酰氯等相比毒性低，安全危险性小，操作方便，易储存，环境比较友好。而且氯化过程中避免了污染性气体二氧化硫、氯化氢、氯甲烷等的生成，大大降低了环境污染，降低了三废排放，原料更经济及生产更清洁，降低生产成本，属绿色氯化工艺。
21.3、使用副产盐酸和双氧水作为氯代试剂替代剧毒氯气cl2和磺酰氯等，本发明对有大量副产盐酸的厂家继续开发高附加值产品提供了一种思路，副产盐酸用于氯化过程，氯化反应用过的低浓度盐酸可以再去其他氯化工序尾气吸收，提高盐酸浓度后继续回收利用，有效的减少废酸、废水、废气等三废产生，并实现了副产盐酸和氯离子的循环再利用，符合工业化安全清洁生产要求，带来了较大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
22.实施例1在1000ml反应瓶中，安装有搅拌、温度计和冷凝回流管，加入30%盐酸450g，开启搅拌，冷却降温至20℃，加入原料1-乙酰基-1-氯环丙烷150g、相转移催化剂四丁基溴化铵5g、催化剂偶氮二异丁氰1.0g，调节温度25℃～35℃，并保温下缓慢滴加25%双氧水218g，滴加完毕后30℃～40℃保温反应2.5hr，升温至45℃～50℃保温反应8.0hr，取样分析，反应合格后降温至室温滴加亚硫酸钠水溶液淬灭反应，直至淀粉ki试纸检测无过氧化物为止；静置分层，有机相再用5％氢氧化钠溶液中和，静置分层，有机层再加水100g，搅拌，静置分层，合并水层加溶剂二氯甲烷100ml萃取，将有机层常压脱去溶剂二氯甲烷，得到黄褐色液体2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮189.8g，气相色谱分析含量91.5％，收率为92.0％。
23.实施例2在1000ml反应瓶中，安装有搅拌、温度计和冷凝回流管，加入25%盐酸540g，开启搅拌，冷却降温至25℃，加入原料1-乙酰基-1-氯环丙烷150g、相转移催化剂四丁基溴化铵
4.5g、催化剂偶氮二异丁氰1.2g，调节温度25℃～30℃，并保温下缓慢滴加27%双氧水195g，滴加完毕后30℃～35℃保温反应2.5hr，加热升温至35℃～45℃保温反应2.0hr，加热升温至50℃～55℃保温反应6.0hr，取样分析，反应合格后降温至室温滴加亚硫酸钠水溶液淬灭反应，直至淀粉ki试纸检测无过氧化物为止；静置分层，有机相再用10％碳酸钠溶液中和，静置分层，有机层再加水100g，搅拌，静置分层，合并水层加溶剂二氯甲烷100ml萃取，将有机层常压脱去溶剂二氯甲烷，得到黄褐色液体2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮180.3g，气相色谱分析含量95.3％，收率为91.0％。
24.实施例3在1000ml反应瓶中，安装有搅拌、温度计和冷凝回流管，加入二氯乙烷100g，加入25%盐酸540g，开启搅拌，冷却降温至10℃，加入原料1-乙酰基-1-氯环丙烷150g、相转移催化剂四丁基溴化铵4.5g、催化剂偶氮二异丁氰1.2g，调节温度10℃～15℃，并保温下缓慢滴加27%双氧水195g，滴加完毕后16℃～18℃保温反应2.5hr，加热升温至25℃～35℃保温反应4.0hr，加热升温至55℃～65℃保温反应8.0hr，取样分析，反应合格后降温至室温滴加亚硫酸钠水溶液淬灭反应，直至淀粉ki试纸检测无过氧化物为止；静置分层，有机相再用10％碳酸钠溶液中和，静置分层，有机层再加水100g，搅拌，静置分层，合并水层加溶剂二氯乙烷100ml萃取，将有机层常压脱去溶剂二氯乙烷，再极限真空下蒸馏出产品，得到淡黄色透明液体2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮178.9g，气相色谱分析含量93.2％，收率为88.3％。
技术特征：1.一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于，以1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料，以盐酸和双氧水溶液为氯化试剂，在催化剂和相转移催化剂的作用下，通过氯化反应合成2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。2.根据权利要求1所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：具体步骤如下：向反应釜内投入盐酸，开启搅拌，加入原料1-乙酰基-1-氯环丙烷、催化剂和相转移催化剂，搅拌均匀，冷却降温，并保温下滴加双氧水溶液，加料完毕后保温反应一定时间，取样分析，反应结束后经淬灭处理得到产品2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：所述盐酸的质量百分浓度为10%～37%，所述双氧水溶液的质量百分浓度为10%～50%。4.根据权利要求1或2任意一项所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：所述催化剂为偶氮二异丁氰、过氧化苯甲酰、三氯化铝、氯化铁、氯化锌、溴化锌或氯化锡中的一种或两种以上混合。5.根据权利要求1或2任意一项所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、苄基三乙基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、氯化甲基三丁基铵、peg400、peg600、聚乙二醇二烷基醚、18-冠醚-6、15-冠醚-5或环糊精中的一种或两种以上混合。6.根据权利要求1或2任意一项所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：所述1-乙酰基-1-氯环丙烷、盐酸中的hcl、双氧水溶液中的h2o2、催化剂以及相转移催化剂的摩尔比为1:2~10:1~5:0.0005~0.03:0.003~0.03。7.根据权利要求2所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：双氧水溶液滴加温度为-10℃～85℃，滴加完毕后保温反应温度为45℃～80℃，保温反应时间为2～8h。8.根据权利要求2所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：淬灭处理得过程为：反应液降温至室温25℃滴加亚硫酸钠水溶液淬灭反应，直至淀粉ki试纸检测无过氧化物为止，再通过后处理提纯得到2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。9.根据权利要求1或2任意一项所述的一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，其特征在于：该制备方法还可以使用有机溶剂；所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯、邻氯甲苯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯或二乙苯中的一种或两种以上混合；所述有机溶剂与1-乙酰基-1-氯环丙烷的重量比0～5:1。
技术总结本发明公开了一种2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮的清洁制备方法，以1-乙酰基-1-氯环丙烷为原料，以盐酸和双氧水溶液为氯化试剂，在催化剂和相转移催化剂的作用下，通过氯化反应合成2-氯-1-(1-氯环丙基)乙酮。本发明采用盐酸和双氧水作为清洁氯化剂，替代剧毒氯气Cl2、磺酰氯和甲醇，避免了污染性气体二氧化硫、氯化氢、氯甲烷等的生成，氯化反应条件温和安全，工艺操作简单，实现了副产盐酸和氯离子的综合循环再利用，降低了三废排放，原料更经济及生产更清洁，降低生产成本，属绿色生产工艺，符合工业化安全清洁生产要求，带来了较大的经济效益和社会效益。社会效益。
技术研发人员：欧阳建峰
受保护的技术使用者：欧阳建峰
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
