环己烷直接氯化合成一氯代环己烷_吴明书

科

研与

开发

文章编号:1002-1124(2001)04-0017-02 环己烷直接氯化合成一氯代环己烷吴明书1 张想竹1 张继昌1 马长春2 石蔚云1

(1 安阳大学化工系 455000) (2 安阳市经济贸易委员会 455000)

摘 要:本文采用氯气与环己烷直接反应的方法,制得了一氯代环己烷,并着重讨论了温度、物料配比、不同光源对收率的影响,得出了适宜的反应条件:温度为40 ,环己烷与氯气摩尔比为4 1,光照采用

蓝光,收率为83%,纯度为98%。

关键词:一氯代环己烷;合成;环己烷

中图分类号:TQ031 2 文献标识码:A

Direct Synthesis of Monochllorocyclohexane with The C yciohexane and Chlorine

Wu Mingshu Zhang Xian gzhu Zhang Jichang Ma Chan gchun Shi Weiyun

(Department Of Chemical Engineeri ng,Anyang University455000) (Econmic Tade Commttee Of Anyang City) Abstract:A method for direct conversion of cyclohexane and chlorine to monochlorocyclohexane is described in the article.The influences of reaction temperature,mole ratio of matarials and different ligh ts were investigated.The reacti on sui table conditions are follows:reation temperature is40 ,mole ratio of cyclohexane and chlori ne is4 1,the light is blue,the yield is98%.

Keywords:Monocyclohexane;Synthesis;Cyclohexane

1 前言

一氯代环己烷是一种无色液体,沸点143 ,相对密度1 000(20/4 )[1]。用于医药、农药、橡胶、塑料助剂等精细化工领域,在分子结构中引入环己基。据文献报道,该产物的合成大都采用环己醇与盐酸缩水反应制得。[2]上述方法所用原料成本高,生产周

收稿日期:2001-01-20

作者简介:吴明书,男,1987年毕业于河南师范大学化学系,硕士,副教授,现在河南,安阳大学化工系任教,主要从事医药,农药等精细化工产品的研制和开发,发表论文多篇,参编教材二部,签定省厅级项目三项。

片扫过的范围;另外,适当提高搅拌器的搅拌速度,提高搅拌雷诺数,增加其湍动程度,加速反应物料的分散和合并,提高反应物料的传热和传质速度。

4 3 调整生产控制工艺

改进了生产控制工艺,适当延长低温反应时间,使反应放热平稳进行,尽量减少副反应的发生。

4 4 控制原料粘度指标

双酚A型环氧树脂由于生产厂家的不同,其产品质量各有差异,虽然环氧当量在185~190之间,但是粘度范围有的在Pa/25 ,有的在Pa/25 ,若原料粘度大,则产品的粘度也大,同时亦增加生产过程中胶凝的机会。故应控制原料粘度指标在Pa/ 25 之间较佳。

5 产品质量指标

我们通过对丙烯酸改性双酚A型环氧树脂生产工艺进行一系列的调整和完善,生产出来的产品质量基本达到德国Hankel(汉高)公司同类产品(PHOTOMER 016)的水平,如表1:

表1 产品质量技术指标

检验项目本公司产品PHOTOMER 3016

色泽/APHA of Garder22

酸值/mgKOH/g 2 5

粘度/Pa/60 9000~110004500~10000

环氧值/eq/100g 0 012

6 结论

通过改进丙烯酸改性双酚A型环氧树脂生产工艺,不仅有效地控制反应过程中的胶凝而且得到了质量稳定的产品,产品质量技术指标达到德国Hankel (汉高)公司同类产品(PHOTOMER 016)的水平。

参 考 文 献(略)

Sum85No 4 化学工程师

Chemical Engi neer

2001年8月

期长,产品含水量高,提纯复杂。我们参考有关文献[3],采用以环己烷和氯气为原料直接氯化合成目的产物,具有生产成本低、周期短、产品纯度高,工业生产效益好的优点,收率达83%。

合成原理:

C6H12+CL2光、引发剂

C6H11Cl+HCl

2 试剂与仪器

试剂:环己烷、氯气、过氧化环己酮;

仪器:中量有机制备仪、电动搅拌器、水浴锅、气相色谱仪(GC-6A)。

3 实验过程

将116g(1 38mol)环己烷倾入带有搅拌器、温度计、冷凝管、尾气导出管的三颈瓶中,加入少量引发剂(过氧化环己酮),在蓝光照射下缓慢通入24 5g (0 345mol)氯气,开动搅拌,控制温度40 ;氯气通入速度一般不宜太快,以三颈瓶中液体呈无色透明为宜,待氯气通完后鼓入空气赶走氯化氢气体和残余的氯气,然后,依次用少量碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤pH值为7左右,加入无水氯化钙干燥,蒸馏收集141~143 范围内的馏分为产品,大部分的前馏分仍为环己烷,收集待下一次套用。最后三颈瓶中的少量残馏物为多卤代物。产品经气相色谱分析含量为98%。

4 结果与讨论

4 1 物料配比及温度对收率的影响

表1 物料配比、温度试验对收率的影响

组别环己烷:氯气/moL温度/ 产物/g收率/%

11 1704728 6

23 2703330

33 2603935 5

43 2505247 8

53 24058 355

62 16028 234 5

72 15042 552

82 1405567 3

93 1602240 4

103 15027 350

113 1403869 7

124 15027 567 2

134 ******** 2 光源照射对反应收率的影响

表2 在40 不同光源照射对反应收率的影响光源波长/n m环己烷:氯/mol收率/%黑暗 4 130

黄5904 160

绿5204 167

蓝4254 183

紫外2704 168

(1)氯代环己烷的收率与温度、初始物料的配比密切相关,温度在40 时收率最佳,温度过底,产物选择性虽高,但反应速度慢,反应时间长,不利于工业化生产。温度过高,连串副反应增加,多氯副产物增多。随着氯代环己烷和氯配比的增加,选择性和收率提高,但循环物量太多,生产效率降低,也不利于工业化生产。

(2)用蓝光照射,比用其它光照射一氯代环己烷的收率高,主要是两方面的原因:第一,氯分子的光化离解能为250kJ.mol-1,依据BOWEN理论,要使氯分子产生光化离解的最大波长不能超过478 5nm,光照引发时较为合适的波长为350~425nm,而蓝光的波长比较符合,第二,蓝光具有较强的穿透能力,比紫外光向含氯溶液中渗进的深度更大。

5 结论

(1)通过一系列实验数据和分析讨论得出:采用环己烷和氯气直接氯化合成氯代环己烷,工艺路线最短,成本最低。

(2)该合成路线的最佳工艺条件为:环己烷和氯气摩尔比是4 1,温度为40 ,光源为蓝光,波长范围350~425nm,收率为83%,纯度为98%(GC)。

(3)该工艺路线对改进目前工业生产中所使用的醇酸缩和氯化法具有重要的参考价值。

参 考 文 献

[1] 章思规,等.精细有机化学品技术手册.北京:科学技术

出版社,1991.357

[2] 段长强,等.现代化学试剂手册.北京:化学工业出版

社,1988.239

[3] CA.35349.1945.(39)

18 吴明书等:环己烷直接氯化合成一氯代环己烷 2001年第4期