一种含氯有机溶剂亚临界状态下氯化制备2，6-二氯甲苯的方法
技术领域
本发明涉及有机合成
技术领域
，具体涉及一种含氯有机溶剂亚临界状态下氯化制备2，6-二氯甲苯的方法。
背景技术
2，6-二氯甲苯化学式为C7H6Cl2。2，6-二氯甲苯是染料、农药、医药等行业重要的中间体，可用于合成2，6-二氯苯甲醛、2，6-二氟苯甲酰胺、2，6-二氟苯甲腈、2，6-二氯苯甲腈、2，6-二氯苯甲酸、2，6-二氯苯胺、2，6-二氟苯胺等化合物，是双氯苯唑青霉素的基础原料，也可用于合成许多重要的医药产品，如6-乙酰基苯并噻唑酮。
2，6-二氯甲苯的合成方法有很多，比如：以3-氯-2-甲基苯胺作为反应物，经重氮化取代，最后精馏得到2，6-二氯甲苯；将对叔丁基甲苯氯化，然后去叔丁基，最后经精馏得到2，6-二氯甲苯；以对甲基苯磺酸作为反应物，使用次氯酸钠、磺酰氯或浓盐酸与30%双氧水氯化得到3，5-二氯-4甲基苯磺酸，再去磺酸基，最后经过精馏得到2，6-二氯甲苯；将对甲基苯甲酸作为反应物、氯化、脱羧基，最后精馏得到2，6-二氯甲苯。总体而言：现有2，6-二氯甲苯的合成方法收率较低，制造成本较高，或者需要使用催化剂等。
发明内容
解决的技术问题：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种含氯有机溶剂亚临界状态下氯化制备2，6-二氯甲苯的方法，具有工艺简单且产率稳定等优点。
技术方案：一种含氯有机溶剂亚临界状态下氯化制备2，6-二氯甲苯的方法，步骤如下：将反应物2-氯-6-硝基甲苯加入含氯有机溶剂，然后以化学性质稳定的气体作为填充气体，在密闭容器中加热，在200-400℃、0.1-10 MPa压力条件下使含氯有机溶剂达到亚临界状态，反应1~24 h，2-氯-6-硝基甲苯和含氯有机溶剂的摩尔比为1-20 mmol：100 mL，得到混合物，最后进行分离、提纯得到目标产物2，6-二氯甲苯。
作为优选，所述含氯有机溶剂为四氯化碳、氯仿、三氯乙烷、四氯乙烷和磺酰氯中的至少一种。
作为优选，所述化学性质稳定的气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和二氧化碳中的至少一种。
作为优选，所述密闭容器为内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜。
作为优选，所述分离工艺为加热搅拌硅胶柱层析或减压蒸馏。
作为优选，所述加热搅拌硅胶柱层析方法如下：将混合物在通风橱中用油浴法和磁力搅拌器的加热装置进行加热，温度维持在100-400℃，以100~1000 r/min的转速对溶液搅拌，加热0.5~8h，对残留物进行硅胶层析，使用己烷作为洗脱剂，在80~300℃活化硅胶后，将干硅胶装入柱中，加洗脱剂混合，左右敲打使气泡上升排出，进行加压操作，对硅胶柱进行湿法上样，将液体样品直接加入硅胶柱中，让液体通过硅胶，使硅胶吸附稳定后开始洗脱；使用己烷作为洗脱剂，在常温常压下过柱，最终得到目标产物。
本发明以2-氯-6-硝基甲苯氯化制备2，6-二氯甲苯，利用含氯有机溶剂在高温高压的条件下达到亚临界状态，使C-Cl键裂解产生的氯自由基氯化2-氯-6-硝基甲苯，得到2，6-二氯甲苯。
用化学反应式表示如下：
其中反应条件是在密闭容器中加入含氯有机溶剂，一定温度和压力下使含氯有机溶剂达到亚临界状态，使用不活泼气体作为填充气体，系统反应一定时间后得到产品。亚临界流体是指某些化合物在温度高于其沸点但低于临界温度，且压力低于其临界压力的条件下，以流体形式存在的物质。
有益效果：本发明所述方法简单便利，而且产率稳定。回避了现有研究方法需要使用的毒性较强的氯气，提高了合成方法的安全性，减少了有害底物的使用和后续处理；另一方面，本发明不需要额外添加催化剂，有利于产物的纯化分离，降低了制备成本。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体实施方案，以便本研究领域的技术人员进一步理解本发明，但不构成对本发明的限制。
实施例1
2-氯-6-硝基甲苯氯化制备2，6-二氯甲苯的方法，其具体步骤如下：
在通风橱内，将2-氯-6-硝基甲苯(4.0 mmol)放入四氯化碳(15 mL)中，充分搅拌，使2-氯-6-硝基甲苯完全溶解，得到2-氯-6-硝基甲苯和四氯化碳的混合物；
将混合物放入28 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，向其中通入氮气作为填充气体，使反应器内部压力达到9MPa；
将内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜在320℃恒温下加热20小时，使反应充分进行；
用清水对内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜降温至20℃；
使用气相色谱仪检测混合物成分，进样口温度为260℃，柱箱温度为160℃，根据其校正因子得出2，6-二氯甲苯得转化率为13.16%。
将混合物倒入烧杯中，在通风橱中用油浴法和磁力搅拌器的加热装置进行加热，温度维持在110℃，以600r/min的转速对溶液搅拌，加热1h；
对残留物进行硅胶层析，使用己烷作为洗脱剂；
在120℃化硅胶后，将干硅胶装入柱中，加洗脱剂混合，左右敲打使气泡上升排出，进行加压操作；
对硅胶柱进行湿法上样，将液体样品直接加入硅胶柱中，让液体通过硅胶，使硅胶吸附稳定后开始洗脱；使用己烷作为洗脱剂，在常温常压下过柱，最终得到2，6-二氯甲苯0.48mmol。
实施例2
2-氯-6-硝基甲苯氯化制备2，6-二氯甲苯的方法，其具体步骤如下所示：
在通风橱内，将2-氯-6-硝基甲苯(4.0 mmol)放入氯仿(15 mL)中，充分搅拌，使2-氯-6-硝基甲苯完全溶解，得到2-氯-6-硝基甲苯和氯仿的混合物；
将混合物放入28 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，向其中通入氦气作为填充气体，使反应器内部压力累计达到8MPa；
将内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜在270℃恒温下加热7小时，使反应充分进行；
用清水对内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜降温至20℃；
使用气相色谱仪检测混合物成分，进样口温度为260℃，柱箱温度为160℃，根据其校正因子得出2，6-二氯甲苯得转化率为71.35%。
对混合物进行减压精馏，以真空水泵和旋转蒸发仪在水温为50℃时蒸发出洗脱剂，得到2，6-二氯甲苯2.82mmol。
现有研究结果以氯仿为溶剂和氯化试剂的产物收率最高。
实施例3
2-氯-6-硝基甲苯氯化制备2，6-二氯甲苯的方法，其具体步骤如下所示：
在通风橱内，将2-氯-6-硝基甲苯(4.0 mmol)放入三氯乙烷(15 mL)中，充分搅拌，使2-氯-6-硝基甲苯完全溶解，得到2-氯-6-硝基甲苯和三氯乙烷的混合物；
将混合物放入28 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，向其中通入氖气作为填充气体，使反应器内部压力累计达到8MPa，在250℃下加热；
将内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜在250℃恒温下加热7小时，使反应充分进行；
用清水对内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜降温至20℃；
使用气相色谱仪检测混合物成分，进样口温度为260℃，柱箱温度为160℃，根据其校正因子得出2，6-二氯甲苯得转化率为68.33%。
将混合物倒入蒸发皿，在通风橱中用油浴法和磁力搅拌器的加热装置进行加热，温度维持在110℃，以600r/min的转速对溶液搅拌，加热1h；
对残留物进行硅胶层析，使用己烷作为洗脱剂；
在105℃左右活化硅胶后，将干硅胶装入柱中，加洗脱剂混合，左右敲打使气泡上升排出，进行加压操作；
对硅胶柱进行上样，使用己烷作为洗脱剂，在常温常压下过柱，最终得到2，6-二氯甲苯2.69mmol。
实施例4
2-氯-6-硝基甲苯氯化制备2，6-二氯甲苯的方法，其具体步骤如下所示：
在通风橱内，将2-氯-6-硝基甲苯(4.0 mmol)放入四氯乙烷(15 mL)中，充分搅拌，使2-氯-6-硝基甲苯完全溶解，得到2-氯-6-硝基甲苯和四氯乙烷的混合物；
将混合物放入28 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，向其中通入氮气作为填充气体，使反应器内部压力累计达到7MPa；
将内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜在310℃恒温下加热13小时，使反应充分进行；
用清水对内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜降温至15℃；
使用气相色谱仪检测混合物成分，进样口温度为260℃，柱箱温度为160℃，根据其校正因子得出2，6-二氯甲苯得转化率为12.77%。
将混合物倒入蒸发皿，在通风橱中用油浴法和磁力搅拌器的加热装置进行加热，温度维持在110℃，以700r/min的转速对溶液搅拌，加热1h；
对残留物进行硅胶层析，使用己烷作为洗脱剂；
在105℃左右活化硅胶后，将干硅胶装入柱中，加洗脱剂混合，左右敲打使气泡上升排出，进行加压操作；
对硅胶柱进行上样，使用己烷作为洗脱剂，在常温常压下过柱，最终得到2，6-二氯甲苯2.93mmol。
