发明内容

针对上述氯代丙二酸二乙酯的制备方法，其存在收率不高，纯度不好，反应步骤繁琐，成本高，产生的三废多，不环保的技术问题，本发明一方面是提供一种氯代丙二酸二乙酯的制备方法，该方法具有操作简单，收率高，产品纯度好，成本低，原子经济性好，产生的三废少，适合工业放大的特点。本发明提供一种高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法。一种氯代丙二酸二乙酯，称为化合物II，其结构如下所示：

本发明提供的制备方法，其可以以化合物I为起始物料，经过取代反应得到化合物II和化合物III，任选后处理；再加入亚硫酸钠，制得化合物II和化合物I，任选后处理；精馏纯化，得到高纯度的化合物II；具体的反应路线如下：

一方面，本发明提供一种化合物II的制备方法，包括步骤A：化合物I于反应温度下，与磺酰氯进行取代反应，制得化合物II和化合物III，

所述取代反应的反应温度可为45℃-85℃。

在一些实施方式中，取代反应的反应温度为50℃-80℃；或者取代反应的反应温度为55℃-75℃。在一些实施方式中，所述取代反应的反应温度为60℃-70℃。在一些实施方式中，所述取代反应的反应温度为65℃,有利于反应的进行。

所述步骤A中化合物I与磺酰氯摩尔比可为1:0.8-1:1.5。

在一些实施方式中，所述步骤A中化合物I与磺酰氯的摩尔比为1:0.9-1:1.2。在一些实施方式中，所述步骤A中化合物I与磺酰氯的摩尔比为1:1-1:1.1。在一些实施方式中，所述步骤A中化合物I与磺酰氯的摩尔比为1:1.05，有利于产物的生成和获得。

所述取代反应的反应时间可为10min-3h。

在一些实施方式中，取代反应的反应时间为30min-2.5h；或者取代反应的反应时间为45min-2h；或者取代反应的反应时间为1h-1.5h。

所述化合物II的制备方法，步骤A可以在氮气保护下进行。

所述化合物II的制备方法，步骤A反应完全后，任选进行后处理。在一些实施方式中，所述化合物II的制备方法，步骤A的后处理包括：于50℃-80℃下，真空抽走反应体系中的过量二氧化硫和氯化氢气体，制得化合物II和化合物III的混合物。

在一些实施方式中，步骤A中所述的反应完全包括：采用GC监测化合物I，当化合物I剩余4％-8％时，即为反应完全。

在一些实施方式中，一种化合物I的制备方法包括步骤A：化合物I在50℃-80℃下，与磺酰氯进行取代反应，反应完毕后，任选后处理，制得化合物II和化合物III的混合物。

在一些实施方式中，一种化合物I的制备方法包括步骤A：化合物I在50℃-80℃下，与磺酰氯进行取代反应，反应完毕后，停止反应，于50℃-80℃下，真空抽走反应体系中的过量二氧化硫和盐酸气体，制得化合物II和化合物III的混合物。

在一些实施方式中，一种化合物II的制备方法，还可以包括步骤B：将步骤A得到的化合物II和化合物III于反应温度下，与亚硫酸钠水溶液进行反应，制得化合物II和化合物I，

所述步骤B的反应温度为30℃-60℃。在一些实施例中，所述的反应温度为40℃-50℃。

所述步骤B中亚硫酸钠水溶液的浓度为10％-30％。在一些实施例中，所述的步骤B中亚硫酸钠水溶液的浓度为15％-25％。在一些实施例中，所述的步骤B中亚硫酸钠水溶液的浓度为20％。

发明人发现，亚硫酸钠水溶液浓度需要严格控制，浓度不可太高，否则容易析出盐导致难以分层。

所述化合物II的制备方法，步骤B反应完全后，任选进行后处理。在一些实施方式中，所述化合物II的制备方法，步骤B后处理包括：反应完后，静置分层，分出上层有机相，下层水相用DCM萃取，合并有机相，去除有机溶剂，得到化合物II和化合物I。

在一些实施方式中，步骤B中所述的反应完全包括：采用GC监测化合物III，当化合物III的含量小于5％时，即为反应完全。

在一些实施方式中，一种化合物II的制备方法，还可以包括步骤C：将步骤B得到的化合物II和化合物I进行精馏纯化。

在一些实施方式中，一种化合物II的制备方法，还可以包括步骤C：将步骤B得到的化合物II和化合物I进行精馏纯化，采用具有回流比控制器的精馏装置，于70℃～100℃下全采集，收集残留溶剂，于外温130～140℃下回流比10:1采集前馏分，主要为丙二酸二乙酯，140～145℃下回流比10:1采集交叉组分，140～175℃下回流比10:1缓慢调至1:1采集主流分为产品化合物II，即氯代丙二酸二乙酯。

一种高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：化合物I于反应温度下，与磺酰氯进行取代反应，监测反应至原料反应完全后，停止反应，于50℃-80℃下，真空抽走反应体系中的过量二氧化硫和盐酸气体，制得化合物II和化合物III的混合物；

步骤B：将步骤A得到的化合物II和化合物III于反应温度下，与亚硫酸钠水溶液进行反应，制得化合物II和化合物I；

步骤C：将步骤B得到的化合物II和化合物I进行精馏纯化，采用具有回流比控制器的精馏装置，于70℃～100℃下全采集，收集残留溶剂。于外温130～140℃下回流比10:1采集前馏分，主要为丙二酸二乙酯，140～145℃下回流比10:1采集交叉组分，140～175℃下回流比10:1缓慢调至1:1采集主流分为产品化合物II，即氯代丙二酸二乙酯；

其中，步骤A中的反应温度为45℃-85℃；

步骤B中的反应温度为30℃-60℃；步骤B中亚硫酸钠水溶液的浓度为10％-30％。

一种高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：化合物I于60℃-70℃下，与磺酰氯进行取代反应，监测反应至原料反应完全后，停止反应，于50℃-80℃下，真空抽走反应体系中的过量二氧化硫和氯化氢气体，制得化合物II和化合物III的混合物；

步骤B：将步骤A得到的化合物II和化合物III于40℃-50℃下，与15％-25％亚硫酸钠水溶液进行反应，制得化合物II和化合物I；

步骤C：将步骤B得到的化合物II和化合物I进行精馏纯化，采用具有回流比控制器的精馏装置，于70℃～100℃下全采集，收集残留溶剂。于外温130～140℃下回流比10:1采集前馏分，主要为丙二酸二乙酯，140～145℃下回流比10:1采集交叉组分，140～175℃下回流比10:1缓慢调至1:1采集主流分为产品化合物II，即氯代丙二酸二乙酯。

在本发明的技术方案中，创造性地采用化合物I与磺酰氯反应得到化合物II化合物III，再与亚硫酸钠水溶液反应得到化合物II与原料化合物I；再以控制回流比的精馏装置进行精馏纯化，得到高纯度的化合物II，即氯代丙二酸二乙酯。与现有技术相比，本发明的方法，使用的原料磺酰氯、亚硫酸钠均为廉价易得的原料，生产成本降低，精馏纯化之后产物的纯度高达99％，远高于现有技术报道的氯代丙二酸二乙酯的纯度；本发明的方法，反应时间短，缩短了生产周期；反应中不需要复杂的后处理操作，只涉及抽走酸气和分液萃取，操作简单；反应中从原料化合物I到产物化合物II，及极其少量杂质化合物III之外，没有其他副产物，最后精馏的化合物I可以回收利用，反应的原子经济性好；反应中没有使用有机溶剂，不产生大量废液，更加环保，本方法更适合日趋严格的环保的工业化生产。

综上所述，本发明包括以下有益的技术效果：

1、本发明提供的高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法，采用廉价易得的原料丙二酸二乙酯、磺酰氯和亚硫酸钠，降低了生产成本；

2、本发明提供的高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法，反应时间短，缩短了生产周期，操作简单，只涉及抽走酸气及分液，制得的产物纯度达99％以上，与现有技术相比纯度大大提高；

3、本发明提供的高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法，反应从原料化合物I到产物化合物II，及极其少量杂质化合物III之外，没有其他副产物，最后精馏的化合物I可以回收利用，反应的原子经济性好；

4、本发明提供的高纯氯代丙二酸二乙酯的制备方法，不需要使用有机溶剂，产生的三废减少，更加环保，本方法更适合日趋严格的安全与环保的工业化生产。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明中，如“化合物A”和“式A所示的化合物”和“式A”的表述，表示的是同一个化合物。

本发明中，“任选”或者“任选地”表示可以有，也可以没有；或者可以进行，也可以不进行；如“任选地往步骤(C)所得的粗品中加入反应溶剂”表示可以往步骤(C)所得的粗品中加入反应溶剂，也可以不往步骤(C)所得的粗品中加入反应溶剂。