2,6-二氯苯甲醛肟的合成研究

2022-10-27

一、合成部分

1. 主要仪器及原料

主要仪器:B-540型熔点测定仪

主要原料:2, 6-二氯苯甲醛, 99%, 工业级;硫酸, 98%, 工业级;盐酸羟胺, 99%, 工业级。

2. 合成步骤

在装有搅拌器、温度计、尾气吸收装置的500m L四口烧瓶中, 加入320m L 98%的浓硫酸, 搅拌下加入262.5克 (1.5mol) 2, 6-二氯苯甲醛, 缓慢升温, 然后在50—55℃下慢慢加入109克 (1.05mol) 盐酸羟胺。加完后, 在该温度下继续搅拌4h, 冷却, 将反应液徐徐加到碎冰中, 搅拌20min后, 真空抽滤, 冰水洗涤, 真空干燥得白色粉末, 熔点149-150℃ (与文献值相同) , 收率≥96%。

二、结果与讨论 (2, 6-二氯苯甲醛投料量均为1.5mol)

1. 反应温度对收率的影响

确定98%浓硫酸用量为400m L, 盐酸羟胺:2, 6-二氯苯甲醛=1.2:1 (摩尔比) , 反应时间4h时, 改变反应温度对收率的影响。

收率随温度升高而上升, 50—55℃随温度升高收率上升, 但幅度不大, 当温度升至60℃时收率反而下降, 到65℃收率仅为75%, 原因为温度低时反应不完全, 温度过高, 2, 6-二氯苯甲醛在强酸条件下容易发生氧化反应, 导致收率下降。因此认为反应温度50—55℃最佳, 此时产品熔点也与文献值相同。

2. 投料比对收率的影响

确定98%浓硫酸用量为400m L, 反应温度50—55℃, 反应时间4h时, 投料比盐酸羟胺:2, 6-二氯苯甲醛 (摩尔比) 对收率的影响。

收率随投料比增加而增加, 产品熔点逐渐靠近文献值, 至1.05:1时收率增幅缓慢, 从后处理和经济角度考虑, 投料比为1.05::1 (摩尔比) 最佳, 因为如果2, 6-二氯苯甲醛过量, 反应不完全则不容易从产物中分离, 直接影响产品质量;另一方面2, 6-二氯苯甲醛价格远高于盐酸羟胺, 而如果盐酸羟胺稍微过量, 收率较高, 同时盐酸羟胺溶于水, 容易通过水洗除去, 盐酸羟胺继续过量收率增幅缓慢, 没有经济意义, 更造成生产成本的增加。因而盐酸羟胺:2, 6-二氯苯甲醛投料比为1.05:1 (摩尔比) 为宜, 此时产品熔点也与文献值相同。

3. 反应时间对收率的影响

确定98%浓硫酸用量为400m L, 反应温度50—55℃, 盐酸羟胺:2, 6-二氯苯甲醛投料比=1.05:1 (摩尔比) 时, 反应时间对收率的影响。

反应时间对收率的影响:

反应时间2.5h, 收率85.4, 熔点95~100℃;

反应时间3h, 收率89.5, 熔点125~130℃;

反应时间3.5h, 收率94.3, 熔点145~149℃;

反应时间4h, 收率96.1, 熔点149~150℃;

反应时间4.5h, 收率96.2, 熔点148~150℃;

反应时间5h, 收率96.1, 熔点147~149℃;

反应时间短, 反应不完全, 产品熔点低, 熔程长, 从表中数据看, 收率随反应时间增加而增加, 至4h时收率增幅缓慢, 也就是说4h时反应基本结束, 此时收率高, 产品质量好, 产品熔点149~150℃, 与文献值相同, 另外从生产成本角度考虑, 反应时间也应选择4h。

4.98%硫酸用量对收率的影响

确定反应温度50—55℃, 反应时间4h时, 盐酸羟胺:2, 6-二氯苯甲醛比=1.05:1 (摩尔比) 时, 98%硫酸用量对收率的影响。

98%硫酸用量对收率的影响:

投料比240m L, 收率89.0, 熔点138-140;

投料比280m L, 收率94.5, 熔点147-149;

投料比320m L, 收率96.1, 熔点149-150;

投料比360m L, 收率96.2, 熔点149-150;

投料比400m L, 收率96.3, 熔点149-150;

投料比440m L, 收率96.1, 熔点148-150;

98%硫酸在该反应中作为溶剂使用, 如果98%硫酸用量不足, 2, 6-二氯苯甲醛则不能完全溶解, 会直接影响产品收率, 因而98%硫酸用量以能完全溶解2, 6-二氯苯甲醛为宜, 若继续增加98%硫酸用量, 则会导致废酸量增加, 进而增加废酸处理费用。从表中数据可以看出, 对1.5mol 2, 6-二氯苯甲醛, 98%硫酸用量适宜用量为320m L, 即对1mol2, 6-二氯苯甲醛, 98%硫酸适宜用量为210m L, 此时产品质量较好, 熔点与文献值相同。

三、结论

2, 6-二氯苯甲醛法合成2, 6-二氯苯甲醛肟工艺简单, 收率高, 投资小, 可为开发本公司2, 6-二氯苯甲醛下游产品开辟新的路径。该反应的最佳工艺条件为:反应温度50—55℃, 反应时间4h时, 投料比盐酸羟胺:2, 6-二氯苯甲醛=1.05:1, 98%硫酸用量适宜用量为210m L/mol2, 6-二氯苯甲醛。

摘要：2, 6-二氯苯甲醛肟是制造双氯苯唑青霉素钠的中间体, 该产品附加值较高, 目前国内只有山东龙海集团有限公司、浙江衢州新未来化学品有限公司两家企业生产, 生产方法主要有2, 6-二氯甲苯法、2.6-二氯氯苄法、2, 6-二氯苯甲醛法, 由于目前国内生产2, 6-二氯苯甲醛的厂家多达数十家, 市场竞争异常激烈, 产品利润菲薄, 因此本公司产品2, 6-二氯苯甲醛基本处于滞销状态, 生产2, 6-二氯苯甲醛的设备也长期闲置, 为提高设备的利用率, 消化公司产品2, 6-二氯苯甲醛, 增加产品的市场竞争力, 提高产品的附加值, 本文尝试采用本公司产品2, 6-二氯苯甲醛为原料合成2, 6-二氯苯甲醛肟, 并取得良好的效果, 为该产品在本公司的工业化生产提供了可靠的依据。

关键词：2, 6-二氯苯甲醛肟,合成研究