三氯甲苯-三氯苄
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三氯甲苯又叫苯氯仿,次苄基三氯,三氯苄,三氯甲基苯,苯三氯甲烷。
以甲苯与氯气在光或者自由基引发剂引发下进行自由基氯化反应。其中间产物为氯化苄、二氯化苄。
三氯甲苯两种典型的合成方法是热化学反应和光催化反应。热化学反应法是在没有光照,而有催化剂如氯化铵存在的情况下,将甲苯加热至140℃。进行侧链氯代反应。该方法简化了反应设备,催化剂氯
化铵便宜易得,但其反应时间长,收率低。
甲苯光照氯代制取三氯甲苯的主要副反应是在苯环上发生的氯
代反应,它使反应产率降低,分离提纯复杂,产品成本上升。因此,以光催化进行侧链氯代反应的合成方法中,一般均需加入苯环氯代副反应的
抑制剂,以使这种副反应降至最低程度。抑制剂一般为脂肪胺及其衍
生物,例如,用三芳基膦与甲苯中所含微量铁离子( >30×10- 6)及铝离
子反应,使其失去对苯环氯代反应的催化作用,从而抑制副反应。在光催化条件下可使用多种反应催化剂,如过氧化苯甲酰,乙酰胺或N,N-
二甲基甲酰胺(DMF)等。选择合适的催化剂及抑制剂,可使光催化反应与热化学反应有机结合,从而大大提高反应产率,故此方法被广泛利用。
目前,国内厂家的生产工艺是将甲苯在紫外灯照射下进行液相侧
链氯代反应。在90~100℃下通入氯气,随着甲苯侧链氯化度的不断
提高,反应器温度逐渐上升至180℃结束反应,反应时间一般为8h。存在的问题是催化剂对主反应的催化效率不高,同时需要选用更有效的
抑制剂以使苯环的氯代反应降至最低程度,从而提高反应收率,降低生产成本,提高产品质量。
目前三氯甲苯主要用于合成苯甲酸,苯甲酰氯,三苯基甲烷染料,
蒽醌染料,喹啉染料。
主要下游产品苯甲酰氯,其他工业应用很少,基本处在实验室阶段,下游产品不多。
苯甲酰氯工业生产方法如下:
苯甲酸与光气反应法将苯甲酸投入反应锅中,加热熔融,于140~150℃通入光气,反应尾气中含氯化氢和未反应的光气,用碱处理后放空,反应终点时温度-2~-3℃,赶气操作后减压蒸馏得成品。工业品为
微黄色透明液体,纯度≥98%,每吨产品消耗苯甲酸920kg,光1100kg,二甲基甲酰胺3kg,液碱(30%)900kg。
苄川三氯水解法苄川三氯水解作用在常压,95~100℃下,在设有
搅拌器的搪瓷设备中进行。向反应釜中加入苄川三氯,将其加热95~100℃,并在搅拌下逐渐加入含3%~4%硫酸的冰醋酸(过量2%~3%)。反应混合物在约90℃下静置1~2h,然后将苯甲酰氯半成品导入精馏塔中。精馏是在塔顶余压1.3kPa;塔釜余压8kPa下进行的。反应的
气相产物(HCl、CH3COCl)从反应釜进入回流冷凝器中,然后去冷凝器中,回流冷凝器温度(50~55℃)确保由反应气体带来的冰醋酸和苯甲
酰氯气体冷凝下来,但不允许乙酰氯气体冷凝下来。后者在盐水(-20℃)冷却器冷却后,收集在收集罐中。乙酰氯半成品从收集罐再去常压精馏。
苯甲酰氯国内大生产厂家不多,集中在江苏一带,如常州市冠今化工有限公司、江苏盛邦化工有限公司、江苏力昊化学发展有限公司等,近几年产能和产量不详。