一种R型3-氯-1,2-丙二醇经环合、氯化制S型环氧氯丙烷的工艺

技术领域

本发明涉及一种化工方法，具体的涉及一种S型环氧氯丙烷得制备工艺。

背景技术

左旋肉碱是一种促使脂肪转化为能量的类氨基酸，主要生理功能是促进脂肪转化成能量，服用左旋肉碱能够在减少身体脂肪、降低体重的同时，不减少水分和肌肉。左旋肉碱是一种安全、无副作用的营养强化剂，许多婴儿奶粉、运动营养食品中都有添加不同类型的日常饮食已经含有5-100毫克的左旋肉碱，但一般人每天只能从膳食中摄入50毫克，素食者摄入更少。

现有技术中，以环氧氯丙烷为原料，采用消旋环氧氯丙烷的手性拆分方法可以制得左旋肉碱。

中国专利文献CN115710240A公开了一种用于左旋肉碱原料S-环氧氯丙烷的新型催化方法，涉及有机合成领域，包括：将环氧氯丙烷、水、催化剂投进反应釜中。该发明通过化学合成法经过反应后产生S-环氧氯丙、R-1-氯-2、3-丙二醇、催化剂、水、副产醚、对催化剂过滤回收利用，剩余物进行精馏，得到S-环氧氯丙烷和水一起蒸出，损失一部分进入大气中，一部分聚合成为残液得到R-1-氯-2，3-丙二醇。R-1-氯-2，3-丙二醇这一部分无法得到利用。

中国专利文献CN101838212A公开了一种以(R)-(-)-3-氯-1，2-丙二醇为起始原料合成L-肉碱的方法，属于药物化学领域。本发明包括步骤：将手性拆分外消旋环氧氯丙烷制取L-肉碱时的副产物(R)-(-)-3-氯-1，2-丙二醇为起始原料和原乙酸三乙酯混合反应制得环状缩合物，然后使其和三甲基溴硅烷反应制得溴代物。此溴代物经和氰化钠反应得到氰化物，再和三甲胺反应制得氯化铵盐。在酸性条件下铵盐经水解和离子交换，最终制得L-肉碱。本发明的优势在于以手性拆分外消旋环氧氯丙烷制取L-肉碱时的副产物(R)-(-)-3-氯-1，2-丙二醇为手性源起始原料，并采用廉价易得的化学原料，简单温和的反应条件，高效率转化制备了L-肉碱。该方法利用了(R)-(-)-3-氯-1，2-丙二醇这种副产物。

中国专利文献CN114105794B公开了一种以3-氯丙烯为原料，通过不对称催化环氧化反应、成季铵盐、结晶诱导不对称转化反应、氰化钠碱性环氧开环、氰基水解成羧酸、胺盐交换、离子交换除盐得到手性左旋肉碱产品的制备方法，相比现有工艺的消旋环氧氯丙烷的手性拆分方法，可以更高收率的得到手性中间体，主要的成本就源于手性中间体的制备。该方法提供了一种思路用来减少副产物产生。

由于制备左旋肉碱的原料S型环氧氯丙烷过程中会产生副产品R型3-氯-1,2-丙二醇，而该副产品难以有效利用，有鉴于此处，本发明提供一种R型3-氯-1,2-丙二醇制S型环氧氯丙烷的工艺。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种R型3-氯-1,2-丙二醇经环合、氯化制S型环氧氯丙烷的工艺，以有效利用副产物，降低成本，减少环保处理压力。

本发明为实现以上目的，采用如下方案：

一种R型3-氯-1,2-丙二醇经环合、氯化制S型环氧氯丙烷的工艺，包括如下步骤：

步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；

步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；

步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。

进一步的，步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:8～15加入反应釜中。

进一步的，步骤1中，控制反应釜内温度在20～25℃。

进一步的，步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.05-1.15。

进一步的，步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.05-1.10。

进一步的，步骤1反应维持3小时-5小时。

进一步的，步骤2中对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

进一步的，步骤3中，R型缩水甘油和溶剂摩尔比为1:4-7。

进一步的，步骤3反应温度为35～55℃。

进一步的，步骤3反应时间维持1-3小时。

本发明可现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明使用两个反应实现转换，效率高速度快；反应条件温和，有利于安全生产。

2、本发明在反应过程中，实际收率高，物料成本相对较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为步骤1反应方程式；

图2为步骤3反应方程式。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明涉及一种R型3-氯-1,2-丙二醇经环合、氯化制S型环氧氯丙烷的工艺，包括：步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。

步骤1反应参见下式：

在步骤1中，通过加入NaOH，并处于一定反应条件下，从而消去了一个HCL，获得了R型缩水甘油。

步骤3反应如下：

步骤3中，加入氯化剂氯化亚砜。氯化亚砜氯化R型缩水甘油，反应生成S型环氧氯丙烷、氯化氢和二氧化硫。

这就是本发明的基本反应原理。

在本发明中：

步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:10加入反应釜中，同时控制反应釜内温度在20～25℃；将R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.05～1.15加入反应釜中；反应维持3～5小时。

步骤1反应完毕后，步骤2中对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

步骤3中，R型缩水甘油和溶剂摩尔比为1:4～7；反应温度为35～55℃；反应时间维持1～3小时。

步骤3中的溶剂优选使用二氯甲烷

反应完成后，对步骤3产物进行检测。

实施例1

步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:8加入反应釜中，同时控制反应釜内温度在20～25℃；将R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.05加入反应釜中；反应维持3小时。

步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。步骤3中，R型缩水甘油和溶剂以摩尔比为1:4；反应温度为35℃；反应时间维持1小时。

实施例2

步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:15加入反应釜中，同时控制反应釜内温度在25℃；将R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.15加入反应釜中；反应维持5小时。

步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。步骤3中，R型缩水甘油和溶剂以摩尔比为1:7；反应温度为35～55℃；反应时间维持3小时。

实施例3

步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:10加入反应釜中，同时控制反应釜内温度在22℃；将R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.10加入反应釜中；反应维持4小时。

步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。步骤3中，R型缩水甘油和溶剂摩尔比为1:5；反应温度为40℃；反应时间维持2小时。

实施例4

步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:10加入反应釜中，同时控制反应釜内温度在22℃；将R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.10加入反应釜中；反应维持4小时。

步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。步骤3中，R型缩水甘油和溶剂摩尔比为1:5；反应温度为45℃；反应时间维持3小时。

实施例5

步骤1：将R型3-氯-1,2-丙二醇和水加入反应釜中，随后向反应釜中加入NaOH水溶液，在搅拌状态下滴加进入反应釜中进行反应；步骤1中，R型3-氯-1,2-丙二醇和水以摩尔比为1:10加入反应釜中，同时控制反应釜内温度在22℃；将R型3-氯-1,2-丙二醇与NaOH的摩尔比为1：1.10加入反应釜中；反应维持4小时。

步骤2：对反应液进行处理，获得R型缩水甘油；对反应液进行处理的步骤包括，加入10％的稀盐酸，随后使用浓缩仪除去水，将析出的氯化钠滤除后，减压蒸馏获得R型缩水甘油。

步骤3：将步骤2获得的R型缩水甘油和溶剂加入反应釜中，加入氯化亚砜充分反应后，获得S型环氧氯丙烷。步骤3中，R型缩水甘油和溶剂摩尔比为1:5；反应温度为55℃；反应时间维持3小时。

反应完毕后，取步骤3反应液进行分析。结果如下：

本发明方法实际收率较为接近理论收率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。