[發(fā)明專利]均苯三甲酰氯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310647097.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103641706A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛居強(qiáng);楊德耀;張?zhí)┿?/a>;謝圣斌;畢義霞;張善民;田恒強(qiáng);張清新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東凱盛新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C51/60
• 分類號(hào): C07C51/60;C07C63/307
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種均苯三甲酰氯的制備方法。

技術(shù)背景

均苯三甲酰氯是聚胺類反滲透膜、納濾膜的制備常用的單體，還可用作海水淡化、水的高度提純、氣體分離等等。

精細(xì)化工2005年第22卷第8期《三光氣法制備均苯三甲酰氯》，收率88%，三光氣是固體有毒品，并且還能分解產(chǎn)生劇毒品光氣，危害性很大。

有文獻(xiàn)報(bào)道，日本開(kāi)發(fā)了以1,3,5-三氯苯為原料，在紫外線照射、65℃、98～490KPa條件下，在氫氧化鈉、乙醇中與羰基鈷反應(yīng)生成均苯三甲酰氯，其收率為85.5%。美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)的直接法是在200℃、17MPa壓力下，均三甲苯和氯化亞砜在氯化鎳存在下反應(yīng)，反應(yīng)生成物再與二氧化硫作用，即得均苯三甲酰氯。以上報(bào)道的文獻(xiàn)中工藝涉及到紫外線和高溫高壓，都不易便實(shí)現(xiàn)。

《燃料與化工》（1991年1月）中《均苯三甲酰氯的研制》，介紹了由均三甲苯為原料，用高錳酸鉀催化氧化制備均苯三甲酸，再用氯化亞砜與均苯三甲酸合成均苯三甲酰氯。收率為85～89%，精制后的純度較高，但其收率偏低。

酰氯的合成一般采用羧酸與氯化劑在催化劑作用下反應(yīng)制得，常用的氯化劑主要有三氯化磷、五氯化磷、氯化亞砜、三光氣和四氯化碳等。三氯化磷和光氣的氯化能力最強(qiáng)，其中三光氣是固體有毒品，并且還能分解產(chǎn)生劇毒品光氣，危害性很大；三氯化磷在反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)槿妊趿?，產(chǎn)生含磷副產(chǎn)不易處理。光氣雖然價(jià)格低廉，但常溫下為氣態(tài)且為劇毒物質(zhì)，運(yùn)輸使用極為不便，屬于高危禁用化學(xué)品。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種均苯三甲酰氯的制備方法，本發(fā)明具有反應(yīng)溫和，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，純度高，收率高，而且溶劑和氯化亞砜可循環(huán)利用，尾氣容易處理等優(yōu)點(diǎn)，易于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明合成的均苯三甲酰氯含量99.2%以上，反應(yīng)收率達(dá)96%。

本發(fā)明所述的均苯三甲酰氯的制備方法，包括以下步驟：

（1）以均苯三甲酸、氯化亞砜為原料，加入相轉(zhuǎn)移催化劑，在溶劑中回流反應(yīng)；

（2）反應(yīng)完成后先減壓蒸餾去除溶劑和氯化亞砜，再真空蒸餾得到均苯三甲酰氯。

其中：

相轉(zhuǎn)移催化劑為三乙胺、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、芐基三乙基氯化銨、芐基三乙基溴化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨或三苯基氧膦中的一種或幾種以任意比例混合。使用相轉(zhuǎn)移催化劑，可以使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率，降低反應(yīng)溫度，因而反應(yīng)比較徹底，產(chǎn)品收率高，純度高。相轉(zhuǎn)移催化劑用量為均苯三甲酸質(zhì)量的0.1～1%。

溶劑為氯苯、四氯化碳、乙酸乙酯、二氯苯、二氯乙烷、二氯甲烷、四氫呋喃、苯或甲苯中的一種或幾種以任意比例混合。

溶劑與氯化亞砜的體積比為1:1～6:1。使用體積比小于1:1時(shí)，反應(yīng)體系中均苯三甲酸的量相對(duì)較多，溶劑和氯化亞砜相對(duì)較少，會(huì)降低氯化亞砜的利用率，轉(zhuǎn)化率降低，而體積比大于6:1時(shí)，溶劑中的雜質(zhì)影響產(chǎn)品的純度，而且產(chǎn)品單耗增加，成本提高，因此，選擇溶劑與氯化亞砜的體積比最佳用量為1:1～6:1。

均苯三甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1:1.1～1:10，摩爾比小于1:1.1時(shí)，氯化劑少，在同樣反應(yīng)時(shí)間內(nèi),產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率降低，收率下降，成本增加，而摩爾比大于1:10時(shí)，產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率不再增加，而且設(shè)備腐蝕加重，產(chǎn)品雜質(zhì)明顯增多。因此，選擇溶劑均苯三甲酸與氯化亞砜的最佳摩爾比為1:1.1～1:10。

反應(yīng)溫度為70～100℃，反應(yīng)時(shí)間為2～10h。

步驟（2）中減壓蒸餾壓力為600mmHg，溫度為80℃。

步驟（2）中真空蒸餾真空度為740mmHg，收集76℃餾分。

步驟（2）反應(yīng)完成后先減壓蒸餾去除溶劑和氯化亞砜，溶劑和氯化亞砜可循環(huán)利用，節(jié)省了成本。

綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明是在相轉(zhuǎn)移催化劑的催化劑的作用下，以均苯三甲酸、氯化亞砜為原料，加入適量溶劑，在一定溫度下回流反應(yīng)，經(jīng)減壓蒸餾、冷卻得到均苯三甲酰氯。本發(fā)明具有反應(yīng)溫和，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，純度高，收率高。

（2）本發(fā)明產(chǎn)生的尾氣為氯化氫和二氧化硫，經(jīng)降膜吸收、酸洗、壓縮后得到鹽酸和二氧化硫，可以出售和使用，尾氣后處理簡(jiǎn)單。

（3）溶劑和氯化亞砜可循環(huán)利用，節(jié)省了成本，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

（4）本發(fā)明合成的均苯三甲酰氯含量99.2%以上，反應(yīng)收率達(dá)96%。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。