[發(fā)明專利]一種選擇性制備鄰氯甲苯的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310606273.6 | 申請日： | 2013-11-25 |
| 公開（公告）號： | CN103613482A | 公開（公告）日： | 2014-03-05 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王明亮;車軍強;馬健 | 申請（專利權(quán)）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | C07C25/02 | 分類號： | C07C25/02;C07C17/12;B01J27/128 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 210096*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 選擇性 制備 甲苯 方法 | ||
技術領域
本發(fā)明屬于化學技術領域，涉及一種甲苯選擇性氯化制備鄰氯甲苯的新方法。
背景技術
鄰氯甲苯(OCT)是農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥和油漆等方面的重要原料中間體，又是性能良好的中沸點有機溶劑。目前，鄰氯甲苯正日益廣泛地被應用于有機合成方面。比如直接應用鄰氯甲苯可以合成噻唑類化合物、高壓潤滑脂和油類、高校絕緣油漆等。鄰氯甲苯間接應用可以合成鄰氯芐基氯、鄰氯苯睛、鄰甲苯胺、苯乙酸、鄰氯苯甲酸、鄰甲酚等在農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥和染料方面有價值的中間體。
近年來隨著對鄰氯甲苯的后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)力度的加大，市場上鄰氯甲苯的價格正在不斷提高，給鄰氯甲苯生產(chǎn)業(yè)帶來了極好的發(fā)展機遇。目前國內(nèi)外鄰氯甲苯均是以路易斯酸(如FeCl3)為催化劑由甲苯環(huán)上氯化制得,但甲苯氯化過程中同時產(chǎn)生鄰氯甲苯和對氯甲苯，兩者質(zhì)量比在1.1左右[江蘇農(nóng)藥1990(3):1-3]，產(chǎn)物中鄰氯甲苯比例不高，且間氯甲苯和多氯甲苯的含量較大。
通過研究發(fā)現(xiàn)，有兩個途徑可以提高甲苯氯化產(chǎn)物中鄰氯甲苯和對氯甲苯的比例，一個途徑是尋找新的催化劑(包括輔催化劑)。例如陶坤山、于海軍等人在專利《鄰氯甲苯的生產(chǎn)方法》中以氧化鋁30%-40%和三氯化銻60%-70%的質(zhì)量百分比組合后再與硅溶膠混合(硅膠的用量為氧化鋁和三氯化銻總重量的8%-12%)，然后經(jīng)80-120℃處理4-6h制得的新型組合物為催化劑,通氯后產(chǎn)物中鄰氯甲苯含量為44%99.5%[CN102603469]，此專利報道的甲苯通氯后鄰氯甲苯含量較少，該新型催化劑對鄰氯甲苯選擇性未發(fā)揮作用，并且催化劑制備復雜，工業(yè)化成本較大。Eugene?P.Di?Bella等人以TiCl4為催化劑氯化甲苯,氯化產(chǎn)物中鄰氯甲苯質(zhì)量分數(shù)可達到75.1%[US3000975]，但以TiCl4為催化劑,氯化液的后處理麻煩,除了與用其它路易斯酸催化劑一樣,因需要水洗而產(chǎn)生大量廢水污染環(huán)境,使精餾設備、貯槽等腐蝕外,還有有害金屬離子排放的問題。第二個途徑是選擇合適的溶劑,在非催化條件下進行環(huán)上氯化，比如以甲苯為原料，5mol/L鹽酸為溶劑，通氯速率為4.75×10-2s-1，反應溫度303K，5mol/L鹽酸與甲苯體積比為2。在此條件下氯化2.5h，甲苯單程轉(zhuǎn)化率為98.8%，鄰氯甲苯和對氯甲苯比例為2.36[南京化工大學學報1999，21(5):67-69]。該法反應溫度較低，冷卻能耗高，而且由于采用了氯化氫水溶液導致對設備腐蝕嚴重。
發(fā)明內(nèi)容
技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種選擇性制備鄰氯甲苯的方法，有效地提高了產(chǎn)物鄰氯甲苯的選擇性，
技術方案：本發(fā)明主要解決的問題是完善現(xiàn)有背景技術的不足，采用一種選擇性制備鄰氯甲苯的方法，該方法是通過以下技術方案實現(xiàn)的：即以單質(zhì)碘和鐵粉混合物作為催化劑，加入甲苯溶液中，避光條件下向其均勻通入氯氣。
所述催化劑單質(zhì)碘和鐵粉混合物質(zhì)量比在1：5至5：1范圍內(nèi)。優(yōu)選在1：2至2：1范圍內(nèi)。
所述催化劑的用量范圍占甲苯溶液質(zhì)量分數(shù)的0.07％-1％。
通氯過程中溫度需控制在40-50℃范圍內(nèi)。
通氯過程中應控制通氯量，使得甲苯的轉(zhuǎn)化率大于99%。
有益效果：本發(fā)明的催化劑應用于甲苯氯化后，有效地提高了產(chǎn)物鄰氯甲苯的選擇性，鄰氯甲苯與對氯甲苯之比達到2.0，間氯甲苯含量低于0.2%，多氯甲苯總量低于5.0%。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)：即在一定量避光的甲苯溶液中加入適量的單質(zhì)碘和鐵粉混合物作為催化劑，向其均勻通入氯氣，整個氯化過程的溫度控制在40-50℃范圍內(nèi)，控制通氯量使得甲苯的轉(zhuǎn)化率不小于99%。
本發(fā)明中所用催化劑用量范圍占原料甲苯質(zhì)量分數(shù)的0.07％-1％，較理想的范圍是0.11％-0.14％。
本發(fā)明中所用催化劑中，單質(zhì)碘和鐵粉混合物質(zhì)量比在1：5至5：1范圍內(nèi)，較理想的范圍是1：2至2：1。
實施例1
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