固体光气的制备和应用
三光气
三光气
三光气（BTC），即双(三氯甲基)碳酸酯，俗称固体光气，化学式为C3Cl6O3。
它是无色晶体，有类似光气的气味，主要用作光气的替代品，应用于医药、农药和有机合成等领域中，效果优于液态的双光气。
三光气通过碳酸二甲酯和氯气的反应制备。
三光气在130°C左右分解，杂质的存在使该温度降低。
常压蒸馏时也会有少量分解，生成光气和双光气（氯甲酸三氯甲酯）。
氯离子存在时，三光气可以安全定量地产生光气，[1]从而解决了光气在反应中无法定量的问题。
三光气几乎可发生光气的所有反应，可作氯甲酰化、氯化、羰基化和某些聚合反应的试剂。
它可将伯胺转化为异氰酸酯或取代脲类，羧酸转化为酰氯，醇转化为碳酸酯或醛（与硫酸二甲酯），醛肟和酰胺转化为腈，等等。
固体光气在咪鲜安合成中的应用
总收率/% 92.81 90.35 91.70 88.53 88.04 88.31 91.75 91.94 89.55
结果可见 加入 2.4 g 硫酸亚铁与加入 1.7 g 的 硫酸亚铁去还原反应液 草甘膦原粉收率和总收率 没有明显变化 而加入 1.2 g 硫酸亚铁与加入 1.7 g 的硫酸亚铁相比 草甘膦总收率稍有下降 草甘膦 原粉平均收率则相差了 7.9% 因此 硫酸亚铁合理 工艺比例为 m (双甘膦)﹕m (硫酸亚铁) = 231﹕ 3.4 3.5
4 结论
1) 通过技术改进 在合成咪鲜安过程中使用固 体光气代替传统的光气 具有操作简单 成本低等 优点 十分值得加以推广应用
2) 固体光气的用量宜控制 n (固光)﹕n (盐酸盐) 为 0.40 0.45﹕1 解聚剂宜选用 N,N-二甲基甲酰 胺 用量为固体光气质量的 3% 5%
表 2 配比对反应收率的影响
第5卷 第4期 2006 年 8 月
现代农药 Modern Agrochemicals
Vol.5 No.4 Aug. 2006
研究与开发
固体光气在咪鲜安合成中的应用
张海滨 陆亚平 王建清 刘明智
南通江山农药化工股份有限公司 江苏南通 226006
摘要 主要介绍了在咪鲜安合成中使用固体光气取代光气的合成新方法 以 2,4,6-三氯苯酚为 起始原料 通过依次与 1,2-二氯乙烷 正丙胺 固体光气 咪唑反应 得到含量大于 97%的咪鲜 安原药
表 1 解聚剂对反应收率的影响
批号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
解聚剂类型 不使用 吡啶 吡啶 活性碳 活性碳 N,N-二甲基甲酰胺 N,N-二甲基甲酰胺 N,N-二甲基哌啶 N,N-二甲基哌啶
用量/% – 3 5 3 5 3 5 3 5
固体光气大有可为
固体光气大有可为
何伟
【期刊名称】《化工开发与设计》
【年(卷),期】2001(000)012
【摘要】光气是重要的化工原料，广泛应用于高分子材料、农药，医药，香料和染料等领域。
尤其是用于合成性能优良的工程塑料聚碳酸酯和聚氨酯原料MDI和TDI。
由于它是剧毒性气体，在使用，运输和贮存过程中存在极大的危险性，需要采用多种严格的安全措施，稍有不慎就会引进灾难性事故发生，另外，因其难以准确计量，容易引起一些副反应发生，给需要使用光气的实验室或小规模生产带来诸多不便，特别是随着人们环保意识逐渐增强和经济的不断发展，寻找光气的安全替代品成为全球性关注的话题，在此背景下固体光气应运而生。
【总页数】2页(P41-42)
【作者】何伟
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.52
【相关文献】
1.固体光气在生产、使用、储存过程中的危险性分析和安全对策措施 [J], 魏鹏麟;曹亚兵
2.固体光气生产企业环境风险分析与研究 [J], 肖毓铨
3.紫外LED光催化合成固体光气研究 [J], 蔡笑怡;曹露泽;王志杰;张晓生;张善端;韩秋漪
4.固体光气使用投料作业过程风险分析 [J], 耒正亚
5.重庆天原固体光气产品顺利出厂 [J], 魏国强
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固体光气
固体光气使用过程中的安全对策三光气的性质：三光气为白色晶体，类似光气的气味。
分子式C3Cl6O3；分子量296.75；CAS号32315-10-9；熔点为81一83℃；沸点为203一206℃；固体密度为1.759/cm3；熔融密度为1.6299/cm；稳定性较强，在沸点时仅有少量分解，生成氯甲酸三氯甲酯和光气。
溶解性：不溶于水，能溶于乙醚、四氢呋喃（THF）、苯、环己烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙醇等有机溶剂。
一分子固体三光气可分解成三分子气体光气，与气体光气相比具有运输，使用安全，计量方便，可实现反滴加反应，反应接近等当量等优点。
在医药、农药、有机化工和高分子合成方面可取代光气或双光气参与反应。
固体光气初始分解温度为130℃，在潮湿的气氛中于90℃开始分解，宜存于干燥、阴凉处，远离火源，并与有机胺等隔开。
皖北药业股份有限公司实验车间2011年发生事故。
用氯仿溶解三光气（固体），替代三氯氧磷，作为卤代剂在催化剂二甲基甲酰胺（DMF）作用下与克林霉素生产氯代克林霉素盐酸盐。
该工艺已实验20批正常，1月6日中午1点在21批投料时，溶解釜压力上升，稍微打开排空阀，以释放压力，不到一分钟，溶解釜视镜法兰垫片被冲破，大量混合气体（含光气、氯仿蒸汽）跑出，附近岗位人员迅速撤离，车间组织人员戴好防护面具，更换垫片，制止泄露，同时打开排风扇，将室内气体向外排放，将釜内残留物料予以破坏、处置。
下风向人员在转移过程中，不同程度吸入有毒气体。
81人入院治疗，重症23人（使用呼吸机16人，危重5人，特危重1人），死亡1人。
事故原因分析1、直接原因：固体光气采用回收套用氯仿溶解，氯仿中还有少量的二甲基甲酰胺，少量的有机杂质促使三光气分解。
2、间接原因：企业领导、技术人员、操作工对三光气的了解不够，尤其对三光气在有机杂质存在的情况下，在较低温度下也能分解出光气的特性不了解，只是氯仿回收套用时缺乏有机物分析控制指标，在实际操作中也未采取有效的隔绝措施。
一种开发价值高的精细化学品_固体光气
一种开发价值高的精细化学品)固体光气孙勇X(盐城市蓝晶有机化工有限公司,江苏盐城224003)[关键词]三氯甲基碳酸酯;合成;应用[摘要]三氯甲基碳酸酯是一种新型的可替代光气及双光气的精细化工产品,介绍了其合成方法及在医药、农药等领域中的应用,指出其具有广阔的发展前景,有条件的厂家应加快该产品的开发步伐。
[中图分类号]TQ225.51[文献标识码]A[文章编号]1008-133X(2001)05-0024-02A kind of fine chemical worth developing)trichloromethyl carbonateSU N Y ong(Lanjing Organic Chemical Co.,Ltd.of Yancheng City,Yancheng224003,China)Key wor ds:trichloromethyl carbonate;synthesis;applicationAbstr act:Trichloromethyl carbonate is a ne w kind of fine chemical to substitute phosgene and diphosgene.I ts production method and application in the fields of medicine,pesticide and so on are introduced.It is pointed out that it has good prospects,and qualified plants should quicken its development.固体光气的化学名称为碳酸二(三氯甲酯)或三氯甲基碳酸酯,其作为新型化学试剂成功地在有机合成等方面得到应用。
由于1分子三氯甲基碳酸酯可在一定条件下产生3分子光气,所以又称/三光气0。
光气(沸点为8e)是重要的化工原料,它的应用范围极其广泛。
三光气的反应机理和应用
三光气的反应机理和应用季宝，翟现明，许毅（山西省建筑科学研究院太原030024）摘要：三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用。
本文举例介绍了三光气的反应机理，并且介绍了其在一些合成领域的应用。
关键词：三光气；反应机理；异氰酸酯；氯甲酸酯三光气又称固体光气，三光气的是化学名为二(三氯甲基)碳酸，其英文命名为Bis (Triehloromethyl)Carbonate(简称BTC)，俗名Triphosgene，分子式为CO(OCCl3) 2，CA登记号为：32315-10-9。
三光气为白色晶体，有类似光气的气味，分子量为296.75，熔点为81-83℃，沸点为203-206℃，固体密度为1.78g/cm3，熔融密度1.629 g/cm3，可溶于乙醚、四氢呋喃、苯、乙烷、氯仿等有机溶剂。
它的物理性质在1887年就有报道，但它晶体结构直到1971年才被报道[1]。
光气是应用很广的化工原料，可用于制备氯甲酸酯、异氰酸酯等化工产品。
但是光气是高毒性的气体，使用、运输和储存很困难，并且应用中难以准确计量，产生的一些副反应也给实验室或小规模使用带来极大的不便。
三光气是稳定的固体结晶化合物，其使用、运输和储存都比光气安全，且可准确计量，这样可减少副反应的产生。
三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用，三光气可替代光气，用于各种规模的化工生产，应用前景十分广阔。
1 三光气的反应机理三光气在三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺和二甲基甲酰胺等亲核试剂(Nu)作用下，与作用物发生如下的反应：从以上反应式中可知, 1mol三光气相当于3mol光气，同时有相应的盐生成。
一分子三光气可生成三分子的活性中间体(ClCONu+Cl-)，它可与各种亲核体在温和的条件下进行反应。
固体光气可行性研究报告
固体光气可行性研究报告1. 引言在现代工业生产中，气体是一种非常重要的能量来源。
然而，目前常用的气体存储方式存在着一些限制和风险，比如气体泄漏、爆炸等。
为了解决这些问题，本报告提出了一种新型的气体存储方式——固体光气，并对其可行性进行了研究。
2. 固体光气的原理固体光气是一种将气体储存于固体材料中的新技术。
其基本原理是利用光能将气体分子固定在特定的固体结构中，形成固态气体。
当需要释放气体时，利用外界的能量将固体结构打破，使气体分子重新释放出来。
固体光气的核心技术是固体结构的设计和制备。
通过对材料的选择和结构的调控，可以实现对不同气体的选择性吸附和释放。
3. 固体光气的优势与传统气体存储方式相比，固体光气具有以下的优势：•安全性更高：固体光气可以有效减少气体泄漏和爆炸的风险，提高工作环境的安全性。
•储存密度更高：固体光气可以将气体储存于固体结构中，从而大大提高气体的储存密度，减少存储空间的需求。
•释放控制更灵活：固体光气的释放可以通过外界能量的输入进行控制，从而实现对气体的精确控制。
4. 关键技术挑战固体光气的研究和应用还面临一些关键的技术挑战：•固体结构的设计和制备：固体结构的设计要考虑到吸附和释放性能，同时材料的制备工艺也需要不断改进。
•光能的利用效率：光能的利用效率决定了固体光气能否高效地吸附和释放气体。
•气体选择性吸附：固体光气需要实现对不同气体的选择性吸附和释放，这需要针对不同的气体开展研究。
5. 实验研究为了探究固体光气的可行性，我们对几种常见的气体进行了实验研究。
5.1 实验设计选择了一种新型的固体材料作为固体光气的载体，并进行了材料的制备和表征。
通过光谱分析和吸附实验，探究了该固体材料对不同气体的选择性吸附能力。
5.2 实验结果实验结果表明，所选固体材料具有较高的选择性吸附能力，能够有效地吸附目标气体，并在外界能量输入的条件下释放出来。
同时，固体光气的释放速度和控制精度也得到了一定的提高。
固体光气的合成与应用
２ ． 甲基｜ ｔ ■的应用 三氯 ｜ 巳
三 氯 甲基 碳 酸酯在 较 低温 度下 ．可 替代 光气 、 双 光气 ， 实现光化 反 应。 其替 代光气 、 光气 的反 应类型 双 有 ： 甲酯 化 、 氯 脲化 、 碳酸 酯 化 、 腈 酸酯化 、 化 、 异 氯 异 腈 化 、 环反应 、 的 一 代氯 甲酰化 、 成 醛 氯 醇的氧 化等 ，
应用 。 其优越 的安全 无毒 害性 、 于 使用 ， 便 且便 于运输 和贮 藏性 能 ， 使其 具有 了广阔 的发 展空 间 。
１ ． 甲基 ｜ ｔ■的奢直 三氯 ｜ 巳
（ ） 品的性质 １产
成功 ， 其效果相近于光和偶氮类（ Ａ Ｉ ） 如 Ｂ Ｎ 引发的本 体法。 本体 法 的开 发和 应用于 工业 生产将 有其旺 盛的
维普资讯
２０ 年第 ７ ０２ 期
化工 【啊位 ｌ ｌ
固体光气的合成－ ５应用
。 洪新 民
光气 （ 点为 ８ 是一 种 应用 范 围极广 的化 工原 沸 ℃） 料， 可用于制 备氯 甲酸酯 、 氰酸酯 等化 工产 品 。 异 光气 本 身主要应 用于 羰基化反 应 。 由于 光气 是剧毒 性气 但 酰胺 、 羧酸 、 酚羟胺 等 多种 化合物 反 应 ， 还可 以环 化缩 合制备 杂环 化台物 ， 够进 行 的反 应主 要有羰 基 化反 能
固体结 晶化合 物产 品 。 后 来 ， ｄｌ ｎ进一 步改 进 再 Ｎｕ ｅ ｍａ
工艺： 将反 应温 度 控 制在 ５ １ｑ 这样 增 加 了氯 气 在 － ０Ｃ， 反 应 液 中 的 溶 解度 ， 反 应 时 间 缩 短到 １ｈ 反 应 方 将 ８，
程 式如下 ：
綮 外 线
气 ” 它是 ８ 年代开发研制 、 。 Ｏ 生产的新品， 可替代光气 应用于 实验室和 工 业生产 。虽然 “ 光气 运输 、 双 在 贮 存 和 使用 均 较光 气 方便 、 全 ， 安 但是 因 为氯 甲 酸三 氯 甲酯 常温 下 为液 体 ， 运输 、 藏过 程 中仍 具 有相 当 在 贮
固体光气在有机合成中的应用
4
3 5 BTC 与 N 取代甲酰胺转化为异腈或亚胺 N 取代的甲酰胺与 BT C 反应 , 可制备异腈或
[ 21, 22]
结
论
总之 , 固体光气作 为光 气的替 代品, 具 有安 全、经济、使用方便、无污染、反应计量准确、反 应条件温 和、收率高等 优点。它可广 泛应用于农 药、医药、精细化学品、香料和染料等各个方面。 照相有机物包括上千种化合物。其中 , 大多数化合 物属于精细化学品 , 而且照相有机物中, 有许多化 合物的结构复杂, 合成步骤多, 因为结构的原因, 一些常用的试剂无法使用, 如果用固体光气可得到 非常理想的效果。近几年 来, BT C 在 我国已有工 业生 产, 这 为 它 的 应 用 创 造 了 有 利条 件 , 相 信 BT C 在我国必将有广泛的应用前景。
从以上反应式中可知, 1molBT C 相当于 3mol
21
REVIEW 光气 , 同时有相应的盐生成。
I nf or mation Recor ding M alerials 2004 V ol . 5
N o. 3
件下, 使醇转化成为对应的氯代烷。如:
3
BTC 在有机合成中的应用
BT C 与羟基化合物反应可制 备氯甲酸酯。氯
3 7
BTC 与重氮乙酸乙酯反应转化为
[ 24]
氯甲酰基
[ 4]
重氮乙酸乙酯 重氮乙酸乙酯与 BT C 反应生成 氯甲酰基 重氮乙酸乙酯, 它是 3 个碳原 子上都有官能 团的 C3 合成子。
D avid Pereira, Ton That , Deanna N elson A convenient of large scale synt hesis of N , N / disuccinimidyl carbonat es[ J] Synt h Co mmun 1998, 28( 21) : 4049- 4024.
固体光气
固体光气一、产品性质：白色结晶体。
有类似光气的气味；固体密度1.78g/cm3，熔融密1.629g/cm3。
熔点79～83℃，沸点203～206℃/760Torr。
稳定性较强，在沸点时仅有少量分解，生成氯甲酸三氯甲酯和光气。
不溶于水，能溶于乙醚、THF、苯、环己烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等有机溶剂。
一分子固体三光气可分解成三分子气体光气，与气体光气相比具有运输，使用安全，计量方便，可实现反滴加反应，反应接近等当量等优点。
在工业上仅把它当一般毒性物质处理。
在医药、农药、有机化工和高分子合成方面可取代光气或双光气参与反应。
固体光气初始分解温度为130℃，在潮湿的气氛中于90℃开始分解，宜存于干燥、阴凉处，远离火源，并与有机胺等隔开。
二、应用领域与用途：在与光气相似的条件下，一分子三光气可实现相当于三个分子的光气的光气化反应。
固体光气作为光气的替代物可用于医药、农药及染料中间体的生产。
a、在医药方面的应用BTC与苯酚反应生成的碳酸二苯酯，再与腈胺反应得到的腈基酯，可用作合成抗溃疡药西米替丁的中间体；与乙醇反应生成的氯甲酸乙酯，再腈化后得到的四氮唑乙酸，可用作合成抗感染药头孢唑啉的中间体；BTC与其它醇反应得到的氯甲酸酯衍生物可用于合成安眠药,半合成抗生素类前体药氨苄青霉素碳酯，非甾体抗炎药安吡昔康和抗高血压药TCV-116等。
BTC与吗啉、呱嗪、双氰呱嗪等环状二级胺反应得到的酰氯可用于合成安眠抗菌药阿唑西林、派拉西林和头孢呱酮等。
BTC与α-羟基反应的产物可用作合成抗生素头孢羟唑的中间体；与邻氨基对氯苯酚反应可制得肌肉松驰剂氯唑沙腙；与2.3-丁二醇衍生物反应的产物可用于合成抗生素；与丙胺酸反应的产物可用作合成ACE抑制剂依那普利的中间体；与邻氨基苯甲酸反应生成的靛红酸酐是许多药品的重要中间体。
本项目的BTC含量达99.8%，为合成许多高档医药品提供了便利。
b、在农药方面的应用BTC与醇反应得氯甲酸酯，再进一步与相应的胺反应可制得一系列氨基甲酸酯类农药；BTC与二级胺反应得胺基酰氯，再与另一分子胺反应可制得异口恶隆和利谷隆等脲类除草剂；BTC与1,2-二胺、α-氨基醇、氨基酸、氨基酰胺、邻氨基酚、邻苯二酚等1,2-双官能团化合物反应生成的五元杂环化合物，可用于合成除草剂灭草定、口恶草灵和杀虫剂氯唑磷、抗真菌剂口恶霜灵等。
固体光气的应用与开发
潮热糕辩ｌＡＬ数嚣翔襄衩翁Ｖ材料能源周体光气又名三光气，化学名称为二（三氯甲基）碳酸酯，英文名称为Ｂｉｓ（ｔ血ｈｌｏｍｍｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅ，简称ＢＴｃ。
固体光气分子式为ｃ，ｃｌ，ｏ，，分子量２９６．７５，固体光气为白色固体结晶，有类似光气的气味，熔点７８℃一８ｌ℃，沸点２０３℃～２０６℃（部分分解），不溶于水，易溶于氯苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿等有机溶剂。
固体光气与气体光气相比，使用安全，与环境友好，没有气体光气的剧毒，也没有双光气的强烈催泪性，仅作为一般有毒物质处理；固光常温下为固体结晶，使用方便，计量准确；等当量反应，反应产物得率高，便于贮存和运输；可实现气体光气无法实现的滴加反应等。
因为固体光气有着以上优点，因此，被国内外的化学工作者称为一座末开发的金矿，２１世纪的绿色化学产品。
自从１９８５年发现它可以替代光气以来，近二十年以来已经在医药、染料、高分子材料等方面获得了广泛的应用。
但是，固体光气在聚合物方面的最重要用途将会是在聚碳酸酯（Ｐｃ）方面。
聚碳酸酯是目前全球应用最广泛的工程染料，具有独特的透明性，高冲击强度和突出的韧性、优良的电绝缘性、宽广的使用温度和尺寸稳定性等特点。
国内聚碳酸酯的研究和生产经历了二十年，但光气的界面法由于光气剧毒，安全性差，难于计量，导致反应原胶液和水相的ＰＨ值不好控制，这一长期难于解决的问题造成了我国光气界面法聚碳酸酯分子量分布宽，质量不高，最后十几家试产厂家坚持不下去被迫停产。
如果用固光制碳酸二苯酯，则由于固体光气和光气的反应机理不同，很难生成中间产物氯甲酸苯酯，而且固体光气也几乎不含有机氯，这将导致酯交换法聚碳的原料碳酸二苯酯的质量大幅度提高。
固体光气法二苯酯反应完全后二苯酯溶解在溶剂中，反应收率高，废水量少，污染轻，加上碳酸二苯酯的质量大幅度提高，必将对我国聚碳酸酯工业带来显著的推动作用。
目前，固体光气还仅限于小批量生产，售价高达５０河南科技２００６．９上莉李晓燕１１０００元／吨左右（生产成本约５０００元左右），而光气自产厂家其生产成本只有２０００～３０００元饨，这样大的成本差价，使目前固光的使用领域还集中在精细化工和医药、农药中间体方面，如何把成本把降下来，使聚碳酸酯、ＭＤＩ、ＨＤＩ和ＩＰＤＩ等更大宗的光气产品使用更为安全的固光，就必须解决固光生产的装置的大型化和工艺的循环化等前沿课题。
固体光气性质
实验室制取时，可用四氯化碳与盐酸反应。
将四氯化碳加热至55-60℃，滴加入发烟盐酸，即发生逸出光气，如需使用液态光气，则将发生的光气加以冷凝。
工业上通常采用一氧化碳与氯气的反应得到光气。
这是一个强烈放热的反应，装有活性炭的合成器应有水冷却夹套，控制反应温度200℃左右。
为了获得高质量的光气和减少设备的腐蚀，经过彻底干燥的一氧化碳在与氯气混合时，应保持适当过量。
将混合气从合成器上部通入，经过活性炭层后，很快转化为光气。
当选用规格为Ф700×2900的合成器时，每台可年产光气200t。
原料消耗定额：氯气（＞99%）925kg/t、氧气（标准状况下）268（m3）kg/t、焦炭400kg/t。
原料消耗定额：氯气（＞99%）925kg/t；氧气（标准状况下）268（m3）kg/t；焦炭400kg/t。
氯仿,双氧水直接反应：CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2(光气) ——氯仿保管不当易被氧化产生光气。
也可用双氧水制出氧气后与氯仿反应：2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2(光气)光气泄露后用水雾吸收，光气很容易水解：COCl2+H2O=2HCL+CO2本品是典型的暂时性毒剂。
吸入中毒的半致剂量LD50为3200mg·min/m3，半失能剂量1600mg·min/m3。
吸入后，经几小时的潜伏期出现症状，表现为呼吸困难、胸部压痛、血压下降，严重时昏迷以至死亡。
防毒面具可有效地防护，通常不需消毒。
抗毒药有乌洛托品等。
出现肺水肿症状者禁止人工呼吸。
一、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离150米，大泄漏时隔离450米，严格限制出入。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。
从上风处进入现场。
尽可能切断泄漏源。
合理通风，加速扩散。
喷氨水或其它稀碱液中和。
构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
光气很容易水解，即使在冷水中，光气的水解速度也很快。
三光气的反应机理和应用
三光气的反应机理和应用季宝，翟现明，许毅（山西省建筑科学研究院太原030024）摘要：三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用。
本文举例介绍了三光气的反应机理，并且介绍了其在一些合成领域的应用。
关键词：三光气；反应机理；异氰酸酯；氯甲酸酯三光气又称固体光气，三光气的是化学名为二(三氯甲基)碳酸，其英文命名为Bis (Triehloromethyl)Carbonate(简称BTC)，俗名Triphosgene，分子式为CO(OCCl3) 2，CA登记号为：32315-10-9。
三光气为白色晶体，有类似光气的气味，分子量为296.75，熔点为81-83℃，沸点为203-206℃，固体密度为1.78g/cm3，熔融密度1.629 g/cm3，可溶于乙醚、四氢呋喃、苯、乙烷、氯仿等有机溶剂。
它的物理性质在1887年就有报道，但它晶体结构直到1971年才被报道[1]。
光气是应用很广的化工原料，可用于制备氯甲酸酯、异氰酸酯等化工产品。
但是光气是高毒性的气体，使用、运输和储存很困难，并且应用中难以准确计量，产生的一些副反应也给实验室或小规模使用带来极大的不便。
三光气是稳定的固体结晶化合物，其使用、运输和储存都比光气安全，且可准确计量，这样可减少副反应的产生。
三光气作为剧毒的光气和双光气在合成中的替代物，不但毒性低，使用安全方便，而且反应条件温和，选择性好，收率高。
由于固体光气的化学性质，使其有着极广泛的应用，三光气可替代光气，用于各种规模的化工生产，应用前景十分广阔。
1 三光气的反应机理三光气在三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺和二甲基甲酰胺等亲核试剂(Nu)作用下，与作用物发生如下的反应：从以上反应式中可知, 1mol三光气相当于3mol光气，同时有相应的盐生成。
一分子三光气可生成三分子的活性中间体(ClCONu+Cl-)，它可与各种亲核体在温和的条件下进行反应。
固体光气可行性研究报告
固体光气可行性研究报告
根据您的要求，我将为您提供关于固体光气可行性研究的报告。
固体光气是指一种储存和释放能量的装置，该装置通过光照将固体材料转化为气体状，从而释放能量。
1. 概述：固体光气是一种新型的能量存储技术，具有环保、高能量密度等优势。
然而，其可行性尚需进一步研究。
2. 原理：固体光气的工作原理是利用光能将固体材料进行光解反应，将其转化为气体。
这种转化过程中释放的能量可以用来驱动发动机或发电机。
3. 优势：与传统的能量储存技术相比，固体光气具有以下优势： - 环保：固体光气不产生有害物质排放，对环境友好。
- 高能量密度：固体光气能储存更多的能量，相比传统电池
容量更大。
4. 难题：固体光气技术目前还面临一些挑战，如：
- 光解效率：目前固体光气的光解效率还不够高，需要进一
步改进材料和反应条件。
- 储存和释放：如何实现固体光气的稳定储存和可控释放也
是一个挑战。
5. 可行性研究：
- 材料研究：需要对固体光气的材料进行深入研究，寻找更
高效的光解材料。
- 光解效率提升：通过优化反应条件和改良反应器设计等手
段，提高固体光气的光解效率。
- 储存和释放技术：研究如何实现固体光气的稳定储存和可
控释放技术，使其更好地应用于能源领域。
6. 应用前景：固体光气技术有望应用于各个领域，如交通运输、发电等。
其高能量密度和环保特性使其成为替代传统能源的潜在选择。
总结：固体光气作为一种新型能量储存技术，具有众多优势和应用前景。
然而，其可行性仍需通过深入的研究和技术改进来实现。
固体光气生产可行性报告
固体光气生产可行性报告固体光气生产可行性报告Ⅰ、以碳酸二甲酯为原料合成固体光气生产规模暂定为4000吨/年。
固体光气是由碳酸二甲酯通氯进行本体氯化反应生成。
讨论与问题：1.考虑到农药生产的季节性，每年200个工作日，日产固体光气20吨。
2.工业化的光催化反应难度大，需要专门设计和定制光催化反应釜，其中光源与物料怎么接触和光源的冷却是关键。
3.固光生产线对设备、管道、阀门及安装都有很高的要求，因为固光和固光的前体（碳酸二甲酯的一氯到五氯的取代物）都有很强的刺激性、催泪性和毒性，绝对不能泄露，否则其味道对环境造成的影响很大。
4.每年需要碳酸二甲酯1240吨，氯气7000吨。
5.固光生产线会产生近万吨（9600吨）30%的含氯气和四氯化碳的盐酸，这部分盐酸含有杂质，不是很好卖，需要早做打算。
Ⅱ、固体光气原料碳酸二甲酯的制备生产规模模拟定为1300吨，每年200个工作日，每天生产6.5吨。
合成工艺路线选择：文献报道合成碳酸二甲酯的路线比较多，其中方法1和方法2是碳酸二甲酯制备的方向，目前还停留在实验室和中试探索阶段，难点是工程和催化剂。
方法3最早的方法，成本高、污染大，目前已经淘汰。
方法4是前几年采用得较多的方法，但该合成路线选择性与收率都不高，而且研究的催化剂的单程产率也比较低，因此，研究新型高效催化剂，并进一步对该反应的工艺过程进行开发是该方法是否有发展前途的关键。
方法5是Cotarva于1996年提出的一种循环制备固光的方法，此过程中利用了固光与甲醇生成碳酸二甲酯的反应，而且光氯化反应是在无溶剂下进行的。
整个过程如下：化学反应循环制备BTC的方法主要有酯交换法和固体光气法。
其中，酯交换法是目前国内大部分DMC生产企业采用的方法，也是___新近上马的吨/年固光生产线所采用的方法。
___采用了催化反应精馏新技术，提高了反应的转化率，可达99％以上。
该方法具有原料来源广，工艺简单，设备投资少，生产过程基本无三废等特点。
固体光气的生产、应用及发展前景
2004‟中国煤炭加工与综合利用技术战略研讨会论文集固体光气的生产、应用及发展前景赵美法(青岛天元化工股份有限公司，青岛266400)摘要介绍了同体光气的开发、生产以及在医药、农药、塑料、黏合剂和有机合成方面的应用情况．提出了我国发展固体光气的建议。
关键词固体光气开发生产应用建议固体光气又称三光气，化学名称双(三氯甲基)碳反。
却能加快反应进程。
采用四氯化碳溶剂法合成工酸酯，简称BTC，是白色结晶化合物，有类似光气的气艺，由于四氯化碳溶氯能力大，又能吸收光电子自由味，分子式为：CO(OCCl32。
基引发氯化，更重要的是其挥发度比碳酸二甲酯高，三光气的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、溶剂挥发可迅速移出反应热，从而保证了安全生产。
胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，还可以环但是由于发达国家已于1995年开始严格执行《蒙特化缩合制备杂环化合物，能够进行的反应主要有羰基利尔议定书》，发展中国家也将于2005年执行。
对大化反应、环化缩合和某些聚合反应等，可以应用到所气臭氧层有强破坏性的四氯化碳属于禁用产品，开发有使用光气和双光气的化工产品生产中。
非四氯化碳溶剂法制取三光气是必然趋势。
1985年，Bacaloglu、Cotarva及Marcu用内照紫外1国内外研究进展情况光源，同时加入引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)，反应在20～60…c进行，产率”％。
该非溶剂法适于较大量制备三光气最早是由德国化学工作者Counclert于三光气。
1880年合成出来的，1887年首次报道了它的物理化1987年。
Eckert和Forster报道的方法是将学性质，但其固态结构直到1971年才公开报道。
0．5mol碳酸二甲酯与250raL四氯化碳在外浴为10—Counclert以碳酸二甲酯为原料通过彻底光氯化 20℃冷却搅拌并光照的条件下通人氯气，约需28h反后得到产品。
Eckert对Counclert的制备工艺作了改应完成后减压蒸馏出溶剂，得到晶体产品1439，产率进，将氯气通人温度为lO一20％的碳酸二甲酯的四氯97％，熔点790c。
固体光气合成酰氯类
固体光气(又称三光气)作为光气和双光气的替代品，是在20世纪90年代迅速发展起来的。
固体光气在运输、贮存和使用中都很安全、方便，是一种特别理想的光气替代品。
固体光气英文名为Bis ( trichloromethyl) carbonate(简称BTC)，分子式C3Cl6O3，为带有刺激性气味的白色结晶固体，相对分子质量为296. 75，熔点为79～81℃，沸点203～206℃ (常压下)，固体密度为1. 629 g/ cm3，可溶于乙醚、四氢呋喃、苯、己烷、氯仿等有机溶剂，室温下稳定，表面蒸气压极低，热稳定性高，即使在蒸馏温度下(206℃)，亦仅有极少量分解，因此在运输和使用过程中极为安全。
BTC的反应活性和光气类似，可以代替光气和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，还可以经环化缩合制备多种杂环化合物,在有机合成领域具广阔的使用前景。
固体光气一般需要在碱性催化剂三乙胺、吡啶等引发分解出光气，经过探索研究发现γ-丁内酯固体光气开环时，如果只加入三乙胺、吡啶，稍微加温固体光气就大量分解出光气，不利于反应。
因此研究得到了一种含有路易斯酸催化剂A 和路易斯碱催化剂B 的复合型催化剂，可以平稳释放光气，且收率高。
固体光气的研究性质及研究进展
光气
光气
光气是剧毒性气体，沸点低、挥发性大，在
使用、运输和贮存过程中存在极大的危险性，另
外在使用中难以计量，容易引起许多副反应发生，
给需要使用光气的实验室或小规模生产带来诸多
不便。
固体光气的特点
俗称三光气、固体光气, BTC
O Cl3CO C OCCl3
固态（mp.79~83℃)： 便于贮、运、用 沸点高（203~206℃）：安全 易溶：均相反应
•
BTC与碳亲核体的反应是与一些带高电子密度的 碳中心作为亲核部位反应生成新的碳碳键。
•
•
2. BTC与氮亲核体的反应
• BTC与氮亲核体的反应是指与胺类化合物的反 应，即与伯胺和仲胺的反应。与伯胺反应生成一元 或多元异氰酸酯，与仲胺反应生成氯酰化衍生物。
•
3.BTC与氧亲核体的反应
•
BTC与氧亲核体的反应是指与羟基和羧基的 反应，可以生成各种有机物中间体和聚合物。
R SO2Cl
磺酰胺类 杀菌剂
Cl
O S O O
Cl
杀螨酯
Cl O S O Cl
R SO2Cl
磺酸酯和砜 类杀螨剂
Cl
Cl
三氯杀螨砜
R SO2Cl 硫酚、二硫化物、砜等
芳基磺酰基异氰酸酯的合成与应用
COOCH3 O CH2SO2NH CNH OCH3 N N
苄嘧磺隆
SO2NH2 R + O 1 C Cl CO OCCl3 3 3 R SO2NCO
•
BTC还能与由碳、氮、氧组成的双官能团亲
核体反应生成各种多元杂环化合物
•
固体光气的应用
BTC广泛用于医药、农药、染料、高分子 材料等领域，尤其在有机合成方面。它替代光 气的反应类型有： 氯甲酯化、脲化、碳酸酯化、异腈酸酯化、 氯化、异腈化、成环反应、醛基仅一氯代氯甲 酰化、醇的氧化等。