特戊酰氯的制备

背景及概述^[1][2]

特戊酰氯又称三甲基乙酰氯，作为常用医药和农药中间体，是生产氨基甲酸酯类杀虫剂唑蚜威、除草剂异嗯唑酮的中间体，合成酰胺类及酚酯类药物的原料，还被广泛用于用于生产(羟)氨苄青霉素、头孢(羟)氨苄、头孢唑啉、双特戊酰肾上腺等药物。现有特戊酰氯生产工艺均为间歇式，采用釜式反应-分离-精馏纯化的方式，单釜反应后分离反应时间长、操作复杂且副产杂质较多；在生产工艺以及控制反应条件方面较存在技术难题待解决，特戊酰氯连续化生产未见报道。

特戊酰氯

应用^[3]

特戊酰氯是一种重要的酰化剂，是氨类、吡啶烷酮类的酰化剂，也是醇、内酯和糖类的酰化剂。特戊酰氯广泛地应用在医药、农药及有机合成工业中，是生产氨苄三水酸、羟氨苄三水酸、头孢唑啉类半合成抗生素的关键原料；同时它也是生产农药烯唑醇、烯效唑、多效唑等的基本原料。

制备^[2]

特戊酰氯的制备工艺已经有了诸多报道，其主要的工业生产工艺有以下几种：（1）以异丁烯与一氧化碳为初始原料制备特戊酸，将之与氯化剂反应制备特戊酰氯；（2）以叔丁基氯与甲酸为起始原料制备特戊酸，将之与氯化剂反应制备特戊酰氯；（3）以叔丁基氯与一氧化碳为原料，催化剂存在下进行羰基化制备特戊酰氯。上述几种特戊酰氯制备工艺以种较为完善，可制得符合标准的特戊酰氯，但特戊酸与氯化剂反应制得特戊酰氯仍存在较大问题，其中现有氯化反应装置均为间歇式反应装置，存在反应效率低，时间长，能耗高；产品转化率低，杂质多等问题。

具体方法：

（1）通入原料：分别将原料特戊酸以167kg/h流速通过特戊酸输送管、三氯化磷以93.5kg/h的流速通过三氯化磷输送管加入原料混合器内，两种原料的通入时间均为2小时；

（2）氯化反应：将步骤（1）中的原料搅拌均匀后输送至附有固体超强酸SO42-/ZrO2-Sm2O3催化剂的微通道反应器内，压力20kPa、温度40℃，停留时间20s，制得氯化反应液；

（3）特戊酰氯粗品制备：步骤（2）制得的氯化反应液首先进入层析罐进行层析，下层亚磷酸相分出进入亚磷酸粗品储罐进行进一步纯化，上层特戊酰氯相溢流进入另一个层析罐进行二次层析，下层亚磷酸相同样分出进入亚磷酸粗品储罐，上层特戊酰氯粗品溢流至特戊酰氯粗品储罐得特戊酰氯粗品；

（4）特戊酰氯纯品制备：将步骤（3）制得的特戊酰氯粗品进入精馏工段得特戊酰氯纯品。

其中，步骤（2）中所述的附有催化剂的微通道反应器采用分段列管式，内径为15mm，长度为12m，催化剂涂层的厚度为1.5mm。

以上制得的特戊酰氯粗品含量为95.5%，特戊酸及酸酐含量为2.0%，三氯化磷为2.0%，其他杂质为0.5%，粗品进入精馏工段得特戊酰氯纯品。

主要参考资料

[1] 王学平, 张爱增. 一种生产特戊酰氯工艺中用的精馏塔:, 2015.

[2] 耿斌. β-氯特戊酰氯的合成[J]. 化学工程师, 2000(03):14-15+18.

[3] 尹翠英, 白惠文, 刘拢. 关于特戊酰氯检测方法的探索[J]. 石家庄职业技术学院学报, 2002(02):13-14.