[發明專利]制備芳族碘化合物的方法

有效

• 申請號: 200980156382.4
• 申請日: 2009-12-10
• 公開（公告）號: CN102307829A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 李仲基;金漢錫;林在鳳;車一勛
• 申請（專利權）人: SK化學株式會社
• 主分類號: C07B39/00
• 分類號: C07B39/00;C07F13/00;B01J29/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

技術領域

本發明涉及一種制備碘化芳族化合物的方法。詳細的講，是一種同時發生碘化反應作用和碘轉化反應而抑制副反應的方法，過程中能夠控制反應溫度，并且能夠延長碘化反應催化劑的壽命，從而能夠穩定地維持雜質的形成。

背景技術

在多種商業領域中，通過苯或萘等芳族化合物和溴、氯、碘等鹵素的反應制備鹵代芳族化合物的技術在所屬領域中已被承認其價值。

通常，通過苯與氯的反應而制得的對二氯苯(p-di-chlorobenzene)是用于制備工程塑料聚苯硫醚(plyphenylene?sulfide，PPS)的原材料。通過在N-甲基吡咯烷酮(N-methy1?pyrrolidone)溶劑中將對二氯苯與硫化鈉(sodium?sulfide)聚合而制備PPS的技術稱為Macallum方法，并且當前絕大多數市售的PPS是通過該Macallum方法生產。然而，通過Macallum方法很難獲得高分子量的聚合物，因此，進行作為后處理的固化(curing)過程而獲得高分子量的聚合物，此時獲得的PPS由于交聯反應等而容易變脆(brittle)。此外，作為聚合過程中的反應副產物必然產生氯化鈉(NaCl)等金屬鹽，因此在商業過程的經濟性和聚合物物理性質上引起嚴重的問題。

作為根本性消除金屬鹽的生成且能夠獲得線性聚合物的方法，美國專利第4,746,758號和第4,786,713號及相關專利提出了使用對二碘代苯(p-diiodobenzene，p-DIB)與硫并直接進行熔融聚合的方法。

另外，如圖1中示出，美國專利第4,778,938號和第4,746,758號也公開了在氧氣氛圍下使用沸石催化劑使苯與碘反應制備p-DIB的方法。據報道，通過這些方法不僅能夠得到高轉化率，對市售有用的對二碘代化合物的選擇性(Selectivity)高，而且能夠最小化苯或萘等反應物質的氧化反應。

然而，所述碘化反應方法是局限性的，因急劇的放熱反應很難控制穩定的反應溫度。即，使用沸石催化劑并在氧氣氛圍下芳族化合物經過碘化反應的過程中，生成的氫碘酸(hydroiodic?acid，HI)必然發生氧化反應，所述的氧化反應為急劇的放熱反應。這種放熱反應在反應器中央集中進行并升高反應溫度，在該升高的溫度條件下，更加加速HI的氧化反應，不僅引起氫碘酸(HI)的氧化反應，也引起反應物的燃燒反應，從而導致失控反應。特別是，在商業化過程中需要擴大反應器的大小，因為設計反應器的直徑需要足夠大，此時更加深化了反應器溫度控制問題并且將成為重要的設計變數。

此外，在該升高的反應溫度條件下，發生反應物的燃燒反應，從而增加積炭(carbon?deposit)等雜質的生成，導致使催化劑失活并因此縮短催化劑的置換時間。另外，控制反應溫度具有難度時，無法充分提高反應物的進料流量，導致所需產品二碘代化合物的產率下降。

經過反復研究，本發明已經完成一種用于制備碘化芳族化合物的方法，其有效地抑制制備過程中的副反應，能夠穩定控制反應溫度并且從而能夠延長碘化反應催化劑的使用周期，能夠增加二碘代化合物的產量。

發明內容

發明要解決的課題

本發明的目標是提供一種用于制備芳族化合物的方法，其抑制副反應而維持雜質的形成，從而能夠增加所需二碘代化合物的產量。

另外，在制備碘化芳族化合物的過程中能夠穩定控制反應溫度，從而提供一種延長催化劑使用周期的制備芳族化合物的方法。

解決課題的方法

本發明提供了一種用于制備碘化芳族化合物的方法，其包括在氧氣氛圍和沸石催化劑的存在下，使非鹵代芳族化合物、一碘代芳族化合物、二碘代芳族化合物和碘進行碘化反應的步驟。

在下文中，將詳細描述本發明具體實施方案中的碘化芳族化合物的制備方法。

根據本發明一個實施方案的一種制備碘化芳族化合物的方法，其包括在氧氣氛圍以及沸石催化劑存在下，使非鹵代芳族化合物、一碘代芳族化合物、二碘代芳族化合物和碘進行碘化反應的步驟。

本文中“碘化反應”是指，使苯、萘和聯苯等非鹵代芳族化合物、其一碘代化合物和其二碘代化合物與碘分子進行反應，從而使芳族化合物的氫原子被碘原子取代的反應。此外，本文中“碘轉化反應”是指，使多碘取代的化合物(二-、三-碘取代的化合物)與非鹵代芳族化合物進行反應，從而多碘取代的化合物(二-、三-碘取代的化合物)的碘原子被氫原子取代的反應。