王小玲，孫 娟

（常州寅盛藥業(yè)有限公司，江蘇 常州 213033）

雙氧水-氫溴酸光化學(xué)氧化合成1，3-二氯丙酮的研究

王小玲，孫 娟

（常州寅盛藥業(yè)有限公司，江蘇 常州 213033）

目的優(yōu)化1，3-二氯丙酮的合成工藝。方法和結(jié)果通過優(yōu)化反應(yīng)條件，調(diào)整并確定了原料比1，3-二氯丙醇：氫溴酸（HBr）：雙氧水=2：1：1.1。結(jié)論與文獻(xiàn)方法相比，原料價(jià)廉易得且安全性提高，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，且避免了鉻污染的問題。

1，3-二氯-2-丙醇；1，3-二氯丙酮；氧化；環(huán)保

1，3-二氯丙酮是有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料，也是法莫替丁、尼扎替丁和氟康唑等醫(yī)藥產(chǎn)品的重要中間體，雖然制備方法［1-2］有多種，但用仲醇氧化法制備是最簡潔的方法，其經(jīng)典方法是用鉻鹽+硫酸，把1，3-二氯丙醇氧化成1，3-二氯丙酮［3］，但含鉻廢水污染環(huán)境是個(gè)難題。

為了消除鉻鹽的污染，仿照歐洲專利——雙氧水-氫溴酸光化學(xué)氧化法，并對合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化：（1）雙氧水濃度由70%改為50%，原料價(jià)廉易得，操作也更安全；（2） 反應(yīng)溶劑用1，2-二氯乙烷代替氯仿，大幅降低了成本；（3）用40%的氫溴酸代替專利中以溴化銨-硫酸發(fā)生溴化氫，簡化了設(shè)備和操作。

本法的優(yōu)點(diǎn)是徹底免除了鉻鹽的污染。50%的雙氧水價(jià)廉易得，反應(yīng)后，雙氧水變成了對環(huán)境無害的水，具有較高的工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值和社會(huì)效益。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原理

一般地，熱化學(xué)反應(yīng)可以通過提高反應(yīng)溫度來加速反應(yīng)，光化學(xué)反應(yīng)不同于常見的熱化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)原料是靠吸收光源發(fā)射的光子獲得反應(yīng)的活化能而與另一原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，常常與溫度關(guān)系不大，因?yàn)榇斯饣瘜W(xué)反應(yīng)大多在室溫或低溫下就能發(fā)生，關(guān)鍵是要有一個(gè)波長和強(qiáng)度適當(dāng)?shù)墓庠刺峁┕庾印?/p>

本工藝通過下列三步反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，同時(shí)加入溶劑溶解原料1，3-二氯丙醇，與氫溴酸水溶液構(gòu)成互不相溶的兩相系統(tǒng)，雙氧水把溴化氫氧化成難溶于水并易溶于有機(jī)溶劑的溴素而與其中的1，3-二氯丙醇充分接觸，讓氧化反應(yīng)在有機(jī)溶劑中充分展開。而溴化氫易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑，這樣就減少了與有機(jī)溶劑中的1，3-二氯丙醇的接觸，有效地阻止了溴化氫與醇羥基的鹵化反應(yīng)（副反應(yīng)），提高了反應(yīng)的選擇性。

三段反應(yīng)的先后順序如下：

（1） 雙氧水將水相中無色的溴化氫氧化成血紅色的溴素。

溴素易溶于反應(yīng)溶劑而使本為無色的反應(yīng)液呈血紅色。

（2） 溴素接受光源的光子的能量均裂成溴的活性游離基。

反應(yīng)液呈紅色過渡狀態(tài)（不穩(wěn)定）。

（3）活性高的溴游離基達(dá)到一定濃度便把1，3-二氯丙醇脫氫氧化成1，3-二氯丙酮，同時(shí)生成副產(chǎn)物溴化氫。

生成的溴化氫進(jìn)入水相形成氫溴酸，被雙氧水再次氧化成溴素，重復(fù)（1）、（2）、（3）的反應(yīng)過程進(jìn)行下一輪的循環(huán)氧化反應(yīng)。

在循環(huán)反應(yīng)過程中，溴化氫并不消耗，僅當(dāng)二傳手作用，但隨著套用次數(shù)的增加，每次反應(yīng)生成的水和原料雙氧水中的水都會(huì)將氫溴酸逐漸稀釋。由此可見，本工藝的關(guān)鍵是如何簡易地把反應(yīng)系統(tǒng)中多余的水除去以增加套用次數(shù)，從而降低消耗。

1.2實(shí)驗(yàn)藥品與儀器

實(shí)驗(yàn)藥品：1，3-二氯-2-丙醇、1，2-二氯乙烷、氫溴酸（40%）、雙氧水（50%）、純化水。1，3-二氯-2-丙醇為車間自制（GC 99%），其余試劑均為分析純

實(shí)驗(yàn)儀器：電動(dòng)攪拌器、三口燒瓶、節(jié)能燈、分液漏斗、蒸餾裝置。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

裝有溫度計(jì)、分液漏斗、冷凝器的250ml三口燒瓶，電磁攪拌，瓶外離壁瓶約1cm安裝一支40w節(jié)能燈反應(yīng)全過程照射，水浴冷卻。

向三口燒瓶中，加入25.8g（0.2mol）1，3-二氯-2-丙醇，125.7g（100ml）1，2-二氯乙烷和21g氫溴酸溶液（相當(dāng)于含溴化氫8.1g（0.1mol）），開動(dòng)攪拌，并用節(jié)能燈照射反應(yīng)液，開始反應(yīng)液呈微濁微黃色，調(diào)節(jié)水溫使燒瓶瓶內(nèi)溫到20℃～25℃左右，即可慢慢滴加50%的雙氧水15g（0.22mol），反應(yīng)液漸呈血紅色，并迅速升溫，通過雙氧水滴加速度以及調(diào)節(jié)水浴溫度（必要時(shí)可放入小冰塊）使反應(yīng)在25℃～30℃之間進(jìn)行。滴加時(shí)間1.5～2h完成。反應(yīng)期間，要注意觀察反應(yīng)液血紅色褪色情況，褪色快說明氧化反應(yīng)較快。滴加完畢，保溫3～4h，血紅色變成紅色即達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。

反應(yīng)畢，冷卻，倒入分液漏斗中靜置分層，上層母液可留作下批套用（1-3次），分出下層有機(jī)層，用純化水洗去其中殘留的雙氧水，有機(jī)層水浴蒸餾回收的1，2-二氯乙烷，直接用于下批多次套用或提取用。蒸餾后期可減壓將溶劑蒸盡，趁熱將殘留物倒入小燒杯中，即析出白色針狀結(jié)晶。將燒杯密封放冷，過濾，即得1，3-二氯丙酮結(jié)晶濕品，在濃硫酸干燥器中干燥過夜，稱重18.3g，收率72%（以1，3-二氯-2-丙醇為基礎(chǔ)），mp39～43℃，含量GC 98%以上。

2　結(jié)果與討論

2.1最佳反應(yīng)溫度與時(shí)間的選擇

通過實(shí)驗(yàn)證明，反應(yīng)溫度在20℃以下時(shí)，反應(yīng)緩慢，溫度過高，則反應(yīng)不完全。因此，控制反應(yīng)溫度在25℃～30℃之間，滴加時(shí)間維持在1.5～2h，保溫3～4h為最佳。

2.2最佳投料配比的選擇

一般來講，過氧化物的危險(xiǎn)性主要是自身能受熱分解爆炸，所以要控制雙氧水的量，但雙氧水能被水以任何比例稀釋而降低危險(xiǎn)性。另外，其放置自身即能分解逐漸放出氧，所以容器務(wù)必開小口放氣。通過優(yōu)化反應(yīng)條件，確定了原料摩爾比為1，3-二氯丙醇：氫溴酸（溴化氫）：雙氧水=2：1：1.1。

2.3光源的選擇

從反應(yīng)原理可知，反應(yīng)熱主要是由雙氧水氧化溴化氫成溴素而發(fā)生的，其反應(yīng)速度是很快的。但整個(gè)反應(yīng)的關(guān)鍵在于溴素經(jīng)光照成溴游離基的好壞，此反應(yīng)不需熱，僅需有一個(gè)合適的燈光源，一般用于光化學(xué)的光源有高壓汞燈、金屬鹵化物、浸入式汞燈和節(jié)能燈等。

2.4母液處理

反應(yīng)過程的含溴廢氣廢水都要盡量回收利用，常用的有蒸餾成低濃度氫溴酸溶液或中和蒸發(fā)回收含溴鹽。

本工藝與現(xiàn)有方法相比，顯著的優(yōu)點(diǎn)是原料價(jià)廉易得且安全性提高，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，且避免了鉻污染的問題，是一種可以提供的生產(chǎn)型工藝。

［1］H.蓋爾曼，A.勃拉特.有機(jī)合成（第1集）［M］.北京：科學(xué)出版社，1957.

［2］丁光月，傅建彪.1，3-二氯-2-丙酮氧化反應(yīng)的研究［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，29（1）：80-82.

［3］羅勁深.以重鉻酸鈉—硫酸作氧化劑合成1，3-二氯丙酮［J］.合成化學(xué)，1993，（1）：1.

（責(zé)任編輯劉紅）

Photochemical Oxidation of 1，3-Dichloroacetone Using Hydrogen Peroxide/Hydrobromic Acid

WANG Xiao-ling，SUN Juan

（Changzhou Yinsheng Pharmaceutical Co.，Ltd.，Changzhou Jiangsu 213033，China）

1，3-Dichloroacetone was synthesized from 1，3-Dichloro-2-propanol by the method of Photochem

1，3-Dichloro-2-propanol；1，3-Dichloroacetone；oxidation；green initiative

O624.1

A

1671-0142（2015）02-0049-03

王小玲（1973-），女，江蘇常州人，工程師.

ical oxidation using Hydrogen peroxide/hydrobromic acid.Through optimizing the reactive conditions，the mole ratio of 1，3-Dichloro-2-propanol to hydrobromic acid to Hydrogen peroxide was determined as 2∶1∶1.1.Compared with other method in the literature，the new process has advantage of decreasing material cost，improving security，simplifying operation and it is also an effective method to eliminate pollution.