一种格氏试剂法合成正丙苯的方法技术

一种格氏试剂法合成正丙苯的方法，其方案是：在醚类溶剂中，苄基氯与镁粉或镁条反应生成苄基氯化镁格氏试剂，所述苄基氯化镁格氏试剂再与乙基化试剂反应生成正丙苯。与现有技术相比，本发明专利技术采用格氏试剂法合成正丙苯的方法有以下优点：（1）反应简单，所用试剂少，更易于操作；（2）污染物少，没有大量含铝废水；（3）反应温度低，反应温度通常不超过100℃，能耗少，不像F-C法需加热蒸出大量水分；（4）原料易得，收率高，副反应少，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学合成方法领域，具体为一种合成正丙基苯的新方法。 技术背景 正丙基苯(也叫正丙苯、丙基苯）是一种苯环上一个氢原子被正丙基所取代而成的 芳烃化合物。 正丙苯英文名称：Propylbenzene 或 n-Propylbenzene分子式：C9H12，分子量：120. 19, CAS登录号：103-65-1，密度：0. 862,沸点：158°C，闪 点：47°C，熔点：_99°C，折射率：1· 49-1. 493〇 正丙苯常温常压下是无色液体，微溶于水，能溶于芳烃、乙醇、乙醚等有机溶剂。在 化工生产中可用作溶剂或有机合成中间体，也可用于纺织染料和印刷，作醋酸纤维溶剂。 市场上及化工领域中正丙苯较少见到，而与之对应的异丙苯确是常见物质，因为 异丙苯可以由苯及丙烯为原料方便地制取。正丙苯的制取却较复杂，通常情况下由于碳正 离子重排效应，正丙基与苯结合过程中易于异构化，从而得到异丙苯，正丙苯的收率很低， 增加了生产成本，所以一般没有人生产正丙苯。 化学化工领域合成正丙苯通常的方法是：由1-丙醇氧化得到丙酸，丙酸与 30(：12反应得到丙酰氯，丙酰氯与苯进行傅氏酰基化反应(简称F-C反应）得到产物，再 经过克莱门森还原得到正丙苯。因为丙酰氯可以从市场中方便地买到，所以更经典的合 成方法为苯和丙酰氯进行F-C反应，再经克莱门森还原得到正丙苯。F-C方法能避免丙 基重排，所以可以高效率地制得正丙苯。河北工业大学化工学院的郑行行等人2012年 发表的论文《正丙苯的合成研宄》中详细介绍了 F-C法合成正丙苯的方法：以苯和丙酸 为起始原料，经酰氯化、Freidel-Crafts酰基化和沃尔夫-克斯尼尔-黄鸣龙还原反 应合成了正丙苯。实验结果表明，合成中间产物丙酰氯、苯丙酮和最终产物正丙苯的各 反应的优化条件分别为：η (氯化亚砜）：η(丙酸）=1 : 1.1，120°C反应6h;n(丙酰 氯）：Ii(AlCl3) : η(苯）=1 : LI : 8.5,50°C 反应 2h，80°C 反应 4 h;n(苯丙酮）：η(水 合肼）：n(K0H)=l : 4 : 2，120°C反应2 h，160°C反应4h。在优化的反应条件下，丙酰氯、 苯丙酮和正丙苯的收率分别可达73. 5%，90. 1%，95. 6%。可以看到，此方法反应时间较长，反 应中使用多种试剂，生产成本较高，而且要产生大量的含铝废水，对环境影响较大。 另外，还可以用苄基氯与乙基锂反应得到正丙苯，但乙基锂价格昂贵，化学性质非 常活泼，反应条件苛刻，而且必须在极低的温度下进行，存在严重的安全隐患，生产成本很 尚。 目前，许多研宄人员正在寻找一条低成本，条件温合，污染小的正丙苯合成方法。
技术实现思路
本专利技术克服现有正丙苯合成方法的不足，提供一种低成本、条件温合且污染小的 正丙苯合成方法。 本专利技术的技术方案是：在醚类溶剂中，苄基氯与镁粉或镁条反应生成苄基氯化镁 格氏试剂，所述苄基氯化镁格氏试剂再与乙基化试剂反应生成正丙苯。镁条由于比表面积 相对较小，会降低反应速度，因此最佳选择还是镁粉。 所述醚类溶剂优选为乙醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚以及甲基叔丁 基醚（MTBE)中的一种或者任意几种的混合；进一步优选为乙醚-四氢呋喃混合溶剂；其中 乙醚-四氢呋喃混合溶剂中乙醚、四氢呋喃的体积比可以为1:9一9:1。所述苄基氯与醚类 溶剂的体积比优选为1:4一 1:10,原则是能充分溶解格式试剂。 所述乙基化试剂优选为硫酸二乙酯、氯乙烷以及溴乙烷中的一种或者任意几种的 混合。 以下以具体的反应实例来说明反应原理，例如：乙醚作溶剂，苄基氯与镁粉反应生 成苄基氯化镁格氏试剂，再与硫酸二乙酯反应生成正丙苯。其化学反应式如下：第二步反应生成正丙苯和硫酸单乙酯氯化镁，后者经水解得到硫酸单乙酯，脱水可再 生成硫酸二乙酯，回收后作为原料重复使用。 还可以进行如下反应：乙醚作溶剂，溴乙烷与镁粉生成乙基溴化镁格氏试剂，再与 苄基氯反应生成正丙苯。但该反应副反应较多，不易采用。 当然，在制取格氏试剂时，首先需要引发反应，如加入少量碘晶、以前格氏反应剩 余的镁粉等作为引发剂，同时要保证溶剂和反应原料不含水，或含水量很低(最好是小于 200ppm)，也不能含有醇、酸等物质。引发格氏反应后要控制好反应速度，防止冲料。这些都 是本领域研宄人员所共知的，不再赘述。 为了提高反应的转化率，所述乙基化试剂的用量比理论反应用量过量5-10%，比如 当选择溴乙烷作为乙基化试剂时，溴乙烷与苄基氯的摩尔比为1.05-1. 1:1。 所述苄基氯与镁粉、苄基氯化镁格氏试剂与乙基化试剂的反应温度均小于100°C， 优选控制在醚类溶剂的回流温度，即整个体系都保持在回流状态下反应。 综合以上优选方案，以下给出本专利技术的最佳技术方案：在乙醚-四氢呋喃混合溶 剂中，苄基氯与镁粉反应生成苄基氯化镁格氏试剂，所述苄基氯化镁格氏试剂再与溴乙烷 反应生成正丙苯，其中乙醚-四氢呋喃混合溶剂中乙醚、四氢呋喃的体积比为1: 1，苄基氯 与镁粉的摩尔比为1:1，，苄基氯与溴乙烷的摩尔比为I :1.05-1. 1，整个反应过程均控制在 溶剂回流的状态下反应。 与现有技术相比，本专利技术采用格氏试剂法合成正丙苯的方法有以下优点： (1) 反应简单，所用试剂少(本方法用到3种原料和试剂，而F-C法要用到6种以上原料 和试剂)，本方法更易于操作； (2) 污染物少，没有大量含铝废水； (3) 反应温度低，反应温度通常不超过100°C，能耗少，不像F-C法需加热蒸出大量水 份； (4) 原料易得，收率高，副反应少，生产成本低。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进一步说明，但并不是对本专利技术应用范围的限制。 实施例1-5选择在不同的溶剂中由苄基氯与镁粉反应，再与硫酸二乙酯或者溴乙 烷反应合成正丙苯，下面具体描述各个实施例的操作过程。 实施例1 :乙醚作溶剂，苄基氯与镁粉反应，再与硫酸二乙酯反应合成正丙苯，具 体步骤如下： 于500ml的带冷凝回流装置、温度计、加热装置、搅拌装置、恒压滴液漏斗的四口玻璃 烧瓶中，加入5. 2克镁粉（0· 22mol，过量10%)和30m当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种格氏试剂法合成正丙苯的方法，其特征在于，在醚类溶剂中，苄基氯与镁粉或镁条反应生成苄基氯化镁格氏试剂，所述苄基氯化镁格氏试剂再与乙基化试剂反应生成正丙苯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司志华，孙海洋，焦鹏飞，于娜，
申请(专利权)人：山东东昌精细化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37