專利名稱：一種氯乙基吡咯烷酮的制備方法
氯乙基吡咯烷酮是合成與生產(chǎn)聚乙烯吡咯烷酮的一種重要中間體。早在本世紀(jì)四十年代，人們開始研究并首先由德國BASF公司研制并生產(chǎn)出了一種用途廣泛的高分子精細(xì)化學(xué)品一聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。PVP不僅具有優(yōu)異的溶解性、低毒性、成膜性、化學(xué)穩(wěn)定性、粘接能力、絡(luò)合能力與保護(hù)膠作用，還可與有機(jī)、無機(jī)化合物結(jié)合。因而，PVP面世至今，一直被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、食品、釀造、涂料、粘接劑、洗滌劑、印染助劑、分離膜等領(lǐng)域。有關(guān)PVP的合成及生產(chǎn)工藝路線的研究工作也如雨后春筍般地開展起來，氯乙基吡咯烷酮便是合成PVP的一種重要中間體，如在下面的合成路線中
由于羥乙基吡咯烷酮的直接脫水需要較為嚴(yán)格的條件且收率往往較低，所以要先通過羥乙基吡咯烷酮的鹵代生成氯乙基吡咯烷酮，然后脫鹵生成乙烯基吡咯烷酮。
對(duì)于氯乙基吡咯烷酮的制備方法，早在四十年代，德國化學(xué)家J.W.Beppe在“Acetylene Chemistry”一書中就有報(bào)道，該制備方法選擇了氯化亞砜(SOCl2)為羥乙基吡咯烷酮的鹵代劑，而且至今一直沿用。反應(yīng)時(shí)，先加入羥乙基吡咯烷酮和溶劑苯，再滴加SOCl2，速度控制在使體系溫度不大于35℃，滴加完畢后，進(jìn)行SO2的吸收，待SO2吸收完全后，常壓蒸餾出苯，再減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮。使用SOCl2作為制備氯乙基吡咯烷酮的鹵代劑，反應(yīng)時(shí)的溫度必須控制在35℃以內(nèi)，但由于鹵代反應(yīng)為較強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，要使反應(yīng)順利進(jìn)行，需及時(shí)將反應(yīng)熱移出。由此可見，用SOCl2作為羥乙基吡咯烷酮的鹵代劑存在以下不足1)SOCl2較為昂貴，且毒性較大；2)反應(yīng)放熱大，需在冷卻裝置中進(jìn)行；3)反應(yīng)需要有機(jī)溶劑苯，使后處理復(fù)雜化，且在生產(chǎn)中易造成環(huán)境污染；4)反應(yīng)過程中產(chǎn)生副產(chǎn)物SO2(或H2SO3)；5)步驟多，操作繁瑣。
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低，不造成環(huán)境污染，工藝簡單，操作簡便，易工業(yè)化的氯乙基吡烙烷酮的制備方法。
本發(fā)明的制備方法依次由以下步驟組成(1)將羥乙基吡咯烷酮與鹵代劑攪拌混合，其中所述的鹵代劑為鹽酸；(2)加熱；(3)減壓蒸餾。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為在三頸燒瓶中加入羥乙基吡咯烷酮，在攪拌狀態(tài)下，加入鹽酸，其中鹽酸的濃度為8～10mol/L，鹽酸與羥乙基吡咯烷酮的摩爾比為1∶1～1.2∶1。加完鹽酸后，將反應(yīng)體系加熱至130～160℃，并用分水器不斷分出反應(yīng)中生成的水，以利于反應(yīng)進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行6.5～8.5小時(shí)后，停止反應(yīng)，在700mmHg左右真空度下減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮，轉(zhuǎn)化率為80％以上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明使用的鹵代劑鹽酸為一股市售鹽酸水溶液，便宜易得，成本低；(2)反應(yīng)條件溫和，無須冷卻，溫度易控制；(3)不需添加有機(jī)及無機(jī)溶劑，副產(chǎn)物為水，不產(chǎn)生有毒、有污染的副產(chǎn)物，簡化了后處理，降低了環(huán)境污染；(4)步驟少，工藝簡單，操作簡便，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
實(shí)施例1在一個(gè)500ml的三頸燒瓶中加入1.0mol羥乙基吡咯烷酮，在攪拌狀態(tài)下，加入10mol/L鹽酸120ml，加完鹽酸后，將反應(yīng)體系加熱至150℃，并用分水器不斷分出反應(yīng)中生成的水，以利反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到8小時(shí)后，停止反應(yīng)，在700mmHg真空度下減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮131.4g，轉(zhuǎn)化率為88.5％。實(shí)施例2在一個(gè)500ml三頸燒瓶中加入1.0mol羥乙基吡咯烷酮，在攪拌狀態(tài)下，加入8mol/L鹽酸130ml，加完鹽酸后，將反應(yīng)體系加熱到135℃，并用分水器不斷分出反應(yīng)中生成的水，以利反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到7小時(shí)后，停止反應(yīng)，在700mmHg真空度下減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮120.7g，轉(zhuǎn)化率為81.3％。比較例1在500ml三頸燒中加入0.7mol羥乙基吡咯烷酮和溶劑100ml苯，把燒瓶置于有冰塊的水浴中，邊攪拌，邊從漏斗滴加80mlSOCl2，控制速度使體系溫度在35℃以下，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，將裝置接到SO2吸收系統(tǒng)上，待SO2吸收完全后，在80℃下常壓蒸餾出反應(yīng)體系中的苯，然后在700mmHg真空度下減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮77.8g，轉(zhuǎn)化率為75.0％。
權(quán)利要求
1.一種氯乙基吡咯烷酮的制備方法，依次由以下步驟組成(1)將羥乙基吡咯烷酮與鹵代劑攪拌混合，其中所述的鹵代劑為鹽酸；(2)加熱；(3)減壓蒸餾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于鹽酸的濃度為8～10mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于鹽酸與羥乙基吡咯烷酮的摩爾比為1∶1～1.2∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于加熱溫度為130～160℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)時(shí)間為6.5～8.5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)過程中用分水器除去反應(yīng)中生成的水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氯乙基吡咯烷酮的制備方法,該制備方法依次由以下步驟組成:(1)將羥乙基吡咯烷酮及鹵代劑攪拌混合,其中所述的鹵代劑為鹽酸;(2)加熱;(3)減壓蒸餾。本發(fā)明使用的鹵代劑鹽酸為一般市售鹽酸水溶液,便宜易得。本發(fā)明反應(yīng)條件溫和,無須冷卻裝置,溫度易控制;另外,不需添加有機(jī)及無機(jī)溶劑,副產(chǎn)物為水,簡化了后處理,降低了環(huán)境污染。本發(fā)明還具有成本低,工藝簡單,操作簡便,易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號(hào)C07D207/27GK1242361SQ9911619
公開日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者崔英德, 康正, 廖劉文, 易國斌, 崔亦華 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)