背景技术
α-氯代饱和羧酸是一类双官能团化合物,是化工生产中的重要原料和中间体，可以用于制备其他化合物。2-氯丁酸(2-CBA)在生产中可以转化为2-氯代酸酯类、2-氯代酰胺类等化工产品。在化工品市场中，2-氯丁酸的市场需求量一直很大。
制作2-氯丁酸传统工艺比较多,通常用磷及磷的氯化物作为催化剂,如:以正丁酸为原料,五氯化磷为催化剂,通氯气进行氯化反应。常压,温度控制150~200℃,反应时间20~50h。反应完毕后,粗料精馏。正丁酸与五氯化磷、液氯的摩尔比分别为1:0.2~0.5:3~6。该反应虽然转化率较好(97%~99%),但副产物3-氯丁酸较多(5%~10%),反应时间较长,温度较高，且催化剂无法回收再利用,成固废。
制备方法
方法一：在反应容器中加入正丁酸与丁酸酐,在常温下搅拌均匀,正丁酸与丁酸酐的质量比1:0.5;连续通氯气,反应温度控制在95℃,常压,反应时间5小时,通氯量与正丁酸的摩尔比2:1(反应过程中,检查正丁酸的转化率,控制在85%~95%,以防止过度氯化);加入与丁酸酐等摩尔的水,在常压条件下,50℃水解成正丁酸;水解的粗料中含有2-氯丁酸、3-氯丁酸、正丁酸及其他副产物。经气相色谱检测:2-氯丁酸65%、正丁酸33%、3-氯丁酸0.99%、4-氯丁酸0.46%、其他0.55%，将粗料进行精馏,得到含量99%以上2-氯丁酸(使用气相色谱检测,在2-氯丁酸位置有峰谷出现),2-氯丁酸收率98%[1]。
方法二：将20kg(227mol)丁酸加到干燥反应器中,加入112g(0.456mol)四氯苯醌自由基捕获剂,升温至50℃,滴加2.7kg(22.7mol)氯化亚砜,通入氯气(20L/min),升温至120℃反应5小时。将反应体系经蒸馏得到目标产物2-氯丁酸25.5kg,收率92%,气相色谱含量98%以上,可经分馏得到更高含量的产物[2]。
参考文献
[1]嘉兴市博源生物化工科技有限公司. 合成2-氯丁酸的方法:CN201110124782.6[P]. 2011-11-16.
[2]浙江理工大学. 一种2-氯丁酸的制备方法:CN201811162089.6[P]. 2019-01-18.