專利名稱：一種3,4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法
技術領域：
本發明涉及合成醫藥、農藥和染料領域，主要是一種3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法。
背景技術：
3，4-二氯苯異氰酸酯是重要的醫藥、農藥和高分子材料中間體。3，4-二氯苯異氰酸酯的傳統化學合成方法是以光氣和3，4-二氯苯胺為原料反應制得，目前工業生產上也主要采用該方法生產。該工藝的缺點是用到國際上限制使用的劇毒原料光氣，安全隱患大，而且反應周期長，設備腐蝕嚴重，最麻煩的是三廢量大，且處理困難、費用高。在生產上必須多一套生產和貯存光氣的設備；若發生光氣泄漏，則給環境污染帶來很大問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝合理、生產安全可靠、反應收率高、生產成本低、基本無三廢的3，4-二氯苯異氰酸酯化學合成方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案。這種3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，以3，4-二氯苯胺與雙(三氯甲基)碳酸酯為原料在催化劑的存在下有機溶劑中合成而得，其投料摩爾比為3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶催化劑為1∶0.34～1.0∶0.001-0.5；其有機溶劑用量為3，4-二氯苯胺質量的3-10倍；其反應溫度為20-180℃；其反應時間為3～10小時。
其反應方程式為
合成方法首先將3，4-二氯苯胺、催化劑和有機溶劑加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的有機溶劑溶液，然后升溫至一定溫度反應3-10h，反應結束后，減壓蒸餾回收有機溶劑，最后在一定壓力下收集餾分，冷卻后固化。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案還可以進一步完善。所述的有機溶劑可以是乙酸乙酯或四氫呋喃或氯苯或鄰二氯苯或間二氯苯或對二氯苯或二氯甲烷或三氯甲烷或四氯化碳或二氯乙烷或苯或甲苯或二甲苯或二異丙基醚或二丁基醚或二惡烷。
所述的催化劑可以是三乙胺或吡啶或3-甲基吡啶或N-甲基吡咯或N-甲基四氫吡咯或四丁基脲或1，3-二甲基-2-咪唑烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。
投料摩爾比可優選為3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮為1∶0.35∶0.01，有機溶劑甲苯用量為3，4-二氯苯胺質量的10倍。或投料摩爾比為 3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮為1∶0.5∶0.05，有機溶劑鄰二氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。或其投料摩爾比為3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶四丁基脲＝1∶0.5∶0.01，有機溶劑氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。
本發明有益的效果是本發明與目前的生產技術相比，工藝路線先進，工藝條件合理，所用的原料避開了劇毒的光氣和雙光氣，生產安全可靠，反應收率高，一般在95％以上，生產成本較低，設備腐蝕小，三廢少且易處理，具有較大的實施價值和社會經濟效益。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述。
實施例13，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮＝1∶0.35∶0.01(摩爾比)，甲苯用量為3，4-二氯苯胺質量的10倍。
首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和甲苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的甲苯溶液，然后升溫回流反應4h，反應結束后，減壓蒸餾回收甲苯，最后在2.6Kpa下收集120-122℃的餾分，冷卻后固化，熔點42-43℃，含量99.2％，收率95.2％。
實施例23，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮＝1∶0.35∶0.005(摩爾比)，回收甲苯用量為3，4-二氯苯胺質量的10倍。根據實施例1操作，最后得產品熔點42-43℃，含量99.5％，收率96.0％。
實施例33，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮＝1∶0.5∶0.01(摩爾比)，甲苯用量為3，4-二氯苯胺質量的10倍。
根據實施例1操作，最后得產品熔點41-43℃，含量99.0％，收率96.5％。
實施例43，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮＝1∶0.75∶0.05(摩爾比)，甲苯用量為3，4-二氯苯胺質量的10倍。
根據實施例1操作，最后得產品熔點40-43℃，含量98.2％，收率94.0％。
實施例53，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮＝1∶0.5∶0.05(摩爾比)，鄰二氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。
首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和鄰二氯苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的鄰二氯苯溶液，然后升溫至120℃，并在120～125℃下攪拌反應3 h，反應結束后，減壓蒸餾回收鄰二氯苯，并在2.6Kpa下收集120-122℃的餾分，冷卻固化，熔點42-43℃，含量99.5％，收率96.2％。
實施例63，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮＝1∶0.5∶0.02(摩爾比)，回收鄰二氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。
首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和回收鄰二氯苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的回收鄰二氯苯溶液，然后升溫回流，保持平穩回流3h，反應結束后，減壓蒸餾回收鄰二氯苯，并在2.6Kpa下收集120-122℃的餾分，冷卻固化，熔點42.5-43℃，含量99.7％，收率96.8％。
實施例73，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶四丁基脲＝1∶0.5∶0.01(摩爾比)，氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。
首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和氯苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的氯苯溶液，然后升溫回流，保持平穩回流4h，反應結束后，減壓蒸餾回收氯苯，并在2.6Kpa下收集120-122℃的餾分，冷卻固化，熔點42-43℃，含量99.0％，收率97.3％。
權利要求
1.一種3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于以3，4-二氯苯胺與雙(三氯甲基)碳酸酯為原料在催化劑的存在下有機溶劑中合成而得，其投料摩爾比為3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶催化劑為1∶0.34～1.0∶0.001-0.5；其有機溶劑用量為3，4-二氯苯胺質量的3-10倍；其反應溫度為20-180℃；其反應時間為3～10小時。
2.根據權利要求1所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于所述的有機溶劑可以是乙酸乙酯或四氫呋喃或氯苯或鄰二氯苯或間二氯苯或對二氯苯或二氯甲烷或三氯甲烷或四氯化碳或二氯乙烷或苯或甲苯或二甲苯或二異丙基醚或二丁基醚或二惡烷。
3.根據權利要求1所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于所述的催化劑可以是三乙胺或吡啶或3-甲基吡啶或N-甲基吡咯或N-甲基四氫吡咯或四丁基脲或1，3-二甲基-2-咪唑烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。
4.根據權利要求1或2或3所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于其投料摩爾比為3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮為1∶0.35∶0.01，有機溶劑甲苯用量為3，4-二氯苯胺質量的10倍。
5.根據權利要求1或2或3所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于其投料摩爾比為 3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶1，3-二甲基-2-咪唑烷酮為1∶0.5∶0.05，有機溶劑鄰二氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。
6.根據權利要求1或2或3所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于其投料摩爾比為 3，4-二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶四丁基脲＝1∶0.5∶0.01，有機溶劑氯苯用量為3，4-二氯苯胺質量的8倍。
7.根據權利要求1或2或3所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于首先將3，4-二氯苯胺、催化劑和有機溶劑加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的有機溶劑溶液，然后升溫至一定溫度反應3-10h，反應結束后，減壓蒸餾回收有機溶劑，最后在一定壓力下收集餾分，冷卻后固化。
8.根據權利要求7所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和甲苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的甲苯溶液，然后升溫回流反應4h，反應結束后，減壓蒸餾回收甲苯，最后在2.6Kpa下收集120-122℃的餾分，冷卻后固化。
9.根據權利要求7所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和鄰二氯苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的鄰二氯苯溶液，然后升溫至120℃，并在120～125℃下攪拌反應3h，反應結束后，減壓蒸餾回收鄰二氯苯，并在一定的壓力下收集120-122℃的餾分，冷卻固化。
10.根據權利要求7所述的3，4-二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，其特征在于首先將3，4-二氯苯胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮和氯苯加到反應釜中，開啟攪拌，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的氯苯溶液，然后升溫回流，保持平穩回流4h，反應結束后，減壓蒸餾回收氯苯，并在2.6Kpa下收集120-122℃的餾分，冷卻固化。
全文摘要
本發明是涉及一種3，4－二氯苯異氰酸酯的化學合成方法，以3，4－二氯苯胺與雙(三氯甲基)碳酸酯為原料在催化劑的存在下有機溶劑中合成而得，其投料摩爾比為3，4－二氯苯胺∶雙(三氯甲基)碳酸酯∶催化劑為1∶0.34～1.0∶0.001－0.5；其有機溶劑用量為3，4－二氯苯胺質量的3－10倍；其反應溫度為20－180℃；其反應時間為3～10小時。將3，4－二氯苯胺、催化劑和有機溶劑加到反應釜中，攪拌均勻后，在室溫下1小時內滴加雙碳酸酯的有機溶劑溶液，然后升溫反應3－10h，反應結束后，減壓蒸餾回收有機溶劑，最后收集餾分，冷卻后固化。本發明有益的效果是工藝路線先進，工藝條件合理，反應收率高，生產成本較低，設備腐蝕小，三廢少且易處理，具有較大的實施價值和社會經濟效益。
文檔編號C07C263/00GK1478769SQ03122870
公開日2004年3月3日 申請日期2003年5月8日 優先權日2003年5月8日
發明者蔡戈冬, 曹國君, 王波華 申請人:蔡戈冬