【技术领域】
本发明涉及光固化功能新材料化学领域，特别涉及一种2-氯代异丁酰氯的新制备工艺技术。该技术披露了利用甲基丙烯酸为原材料，在氯化亚砜存在的条件下，进行酰氯化和烯烃加成反应，制备2-氯代异丁酰氯，这两步反应中间体不需要提纯、不需要更换溶剂连续反应，提供了一条易操作、环保、适宜工业化的合成方法。
【背景技术】
有机化合物2-氯代异丁酰氯又名2-氯异丁酰氯、Α-氯代异丁酰氯、氯代异丁酰氯、2-氯-2-甲基丙酰氯或2-氯异丁酰氯【CAS注册号13222-26-9，英文名称2-chloro-2-methylpropanoyl chloride】，2-氯代异丁酰氯是一种光引发剂合成中间体，用于光引发剂的制备，由2-氯代异丁酰氯与苯在AlCl3催化下可合成苯基异丙基酮，是新一代光固化涂料光引发剂1173、184、907和307的重要中间体，2-氯代异丁酰氯也是农药、医药方面的重要中间体，可以广泛应用于涂料、清漆、生物工程材料、医药牙科材料、印刷、3D打印等领域。
现今市场上氯代异丁酰氯的制备过程中，主要采用异丁酰氯和氯气反应进行氯化反应，粗品纯度低(一般低于95％)，需要采用精馏的方式进行提纯，尾气中的氯气需要采用专用的尾气吸收装置进行吸收，氯气参与反应率一般为90％左右，因此生产成本较高，环保压力较大，
专利CN113979858A披露了连续氯代的方法使用异丁酰氯和氯气为原料，在硫酸催化下制备2-氯代异丁酰氯，这种方法仍是使用了传统异丁酰氯和氯气反应，必然产生了氯化氢废气，虽然提高了氯气利用率，但设备成本也随之增加。
专利CN109651134A、CN108276361A和DE738398均是以异丁酰氯和氯气为原料反应得到2-氯代异丁酰氯，专利CN109651134A采用的条件是加热至60摄氏度，专利CN108276361A采用的条件是催化剂和二氯乙烷作溶剂，专利DE738398采用的条件是低温紫外光照射，以上均为氯气参与的取代反应，都存在氯化氢废气的处理问题。
专利US2302228披露了异丁酰氯与四氯化碳、硫酰氯和过氧化二苯甲酰混合制备2-氯代异丁酰氯的方法，使用原料过多，溶剂回收问题显著。
专利CN104619679A或JP2012193801披露了1,1,1-三氯-2-甲基-2-丙醇半水合物与1,2-二氯乙烷混合物在硫酸中反应，蒸馏得到2-氯代异丁酰氯，产率58.8%，这种方法产率较低，且需要处理酸性尾气
综上所述，为针对性地解决当前2-氯代异丁酰氯生产所面临的突出环保治理，安全运营，和成本控制等难题，仍需发展简单温和，高效安全，绿色环保，且具备经济竞争力的生产新工艺，以应对产业领域对上述产品日益增长的需求。
【发明内容】
针对上述不足，本发明公开了一种2-氯代异丁酰氯的新制备工艺技术，包括以下步骤：以甲基丙烯酸为原料，二氯亚砜作反应物和溶剂，生成的氯化氢再进行烯烃双键加成，得到2-氯代异丁酰氯，同时生成的二氧化硫通过各种方式回收利用，二氧化硫沸点为-10摄氏度，比沸点为-85摄氏度的氯化氢更易于冷凝回收利用。本申请使用的甲基丙烯酸具有价格优势，能降低2-氯代异丁酰氯在工业化生产的成本，废气得到回收利用，具有经济环保的优势。
其中，所述2-氯代异丁酰氯的合成的化学反应路线如下：
Conditions是指温度、压力、氯化氢浓度以及甲基丙烯酸与二氯亚砜的摩尔比或任意之一或任意二者或二者以上的联合应用。
进一步地，反应温度为0摄氏度到100摄氏度，优选的是50摄氏度到70摄氏度。
进一步地，反应压力为0.1kPa-100MPa，优选的是0.1MPa-1MPa。
进一步地，反应时氯化氢除了由二氯亚砜与甲基丙烯酸生成外，还可额外添加，氯化氢浓度为0.01-3.00mol/L，优选的是0.50-1.00mol/L。
进一步地，反应物甲基丙烯酸与二氯亚砜的摩尔比为0.1-100，优选的是1-10。
进一步地，反应物甲基丙烯酸的浓度为0.01-100mol/L，优选的是0.1-10mol/L。
进一步地，二氧化硫回收利用的方式包括但不限于，冷凝液化、通入强碱溶液制备亚硫酸盐、通入碱性废水中和、氧化制备三氧化硫。
本发明利用甲基丙烯酸为原材料制备2-氯代异丁酰氯工艺的优点在于：
1、反应原料甲基丙烯酸是常用的化工原料，来源广泛，价格比异丁酰氯便宜，且更易于存储运输。
2、可以“一锅煮”的方式制备2-氯代异丁酰氯产品，不仅减少设备投入和运行费用，同时不存在溶剂的损耗，节约了成本。
3、不产生固废，二氧化硫废气能加以回收利用，绿色环保。
4、涉及的反应条件温和、工艺简单、对设备要求低，易于实现工业化。
在实施例中我们将进一步说明。
【具体实施方式】
本申请公开了一种2-氯代异丁酰氯的制备方法，能提供新的2-氯代异丁酰氯合成方法用于工业化生产。
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以进一步说明本发明要旨，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：
在一个干燥的1000ml的三口瓶上分别连接一个100ml的恒压滴液漏斗、一套搅拌装置和一个球形冷凝管，冷凝管顶部连一个尾气吸收装置，将体系内空气置换为氮气，搅拌条件下往三口瓶中加入236g(2mol)氯化亚砜，向其中滴加甲基丙烯酸8.6g(1mol)，滴加完毕后，继续搅拌升温至60℃，保持2.0h，从体系中取少量反应液进行薄层色谱法检测，同时用高猛酸钾显色，结果显示反应液不含烯烃的化合物，则反应完全，旋转蒸发除去剩余的二氯亚砜，得到2-氯代异丁酰氯,取5ml产品用水溶解，吸收生成的氯化氢并配制成标准溶液，通过酸碱中和滴定的方法确定氯化氢的摩尔量，进而计算出2-氯代异丁酰氯的纯度。
实施例二：
在一个干燥的1000ml的三口瓶上分别连接一个100ml的恒压滴液漏斗、一套搅拌装置和一个球形冷凝管，冷凝管顶部连一个尾气吸收装置，将体系内空气置换为氮气，搅拌条件下往三口瓶中加入236g(2mol)氯化亚砜，向其中滴加甲基丙烯酸8.6g(1mol)，滴加完毕后，继续搅拌升温至30℃，保持2.0h，从体系中取少量反应液进行薄层色谱法检测，同时用高猛酸钾显色，结果显示反应液不含烯烃的化合物，则反应完全，旋转蒸发除去剩余的二氯亚砜，得到2-氯代异丁酰氯,取5ml产品用水溶解，吸收生成的氯化氢并配制成标准溶液，通过酸碱中和滴定的方法确定氯化氢的摩尔量，进而计算出2-氯代异丁酰氯的纯度。
实施例三：
在一个干燥的2000ml的三口瓶上分别连接一个100ml的恒压滴液漏斗、一套搅拌装置和一个球形冷凝管，冷凝管顶部连一个尾气吸收装置，将体系内空气置换为氮气，搅拌条件下往三口瓶中加入472g(4mol)氯化亚砜，向其中滴加甲基丙烯酸8.6g(1mol)，滴加完毕后，继续搅拌升温至30℃，保持2.0h，从体系中取少量反应液进行薄层色谱法检测，同时用高猛酸钾显色，结果显示反应液不含烯烃的化合物，则反应完全，旋转蒸发除去剩余的二氯亚砜，得到2-氯代异丁酰氯,取5ml产品用水溶解，吸收生成的氯化氢并配制成标准溶液，通过酸碱中和滴定的方法确定氯化氢的摩尔量，进而计算出2-氯代异丁酰氯的纯度。
需要强调的是，上述实施例仅仅为示例性而非限定性说明，基于本项申请披露，任何从业技术人员所通常可能采用的反应条件或参数等调整或变动均不会偏离本发明的要旨，本专利的保护范围应以相关的权利书记载条目为准。