一种2,二氯甲苯的绿色合成工艺VIP免费

一种2,6-二氯甲苯的绿色合成工艺王怡明;王芳;顾咸建;黄杰军;徐志斌;徐林【摘要】以甲苯、叔丁基氯、Cl2为原料,经烷基化、氯化、脱烷基反应合成2,6-二氯甲苯;且脱烷基反应过程中脱出的异丁烯用盐酸吸收生成叔丁基氯,循环用于烷基化反应过程.研究了各步反应的影响因素及最佳反应条件,在最优工艺条件下,2,6-二氯甲苯的总收率可达76.4％,质量分数大于99％,叔丁基氯的回收利用率达98％以上.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2017(042)012【总页数】4页(P16-19)【关键词】叔丁基氯;甲苯;Cl2;2,6-二氯甲苯;循环使用【作者】王怡明;王芳;顾咸建;黄杰军;徐志斌;徐林【作者单位】江苏扬农化工集团有限公司江苏扬州225009;扬州工业职业技术学院江苏扬州225127;江苏扬农化工集团有限公司江苏扬州225009;江苏扬农化工集团有限公司江苏扬州225009;江苏扬农化工集团有限公司江苏扬州225009;江苏扬农化工集团有限公司江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】TQ242.22,6-二氯甲苯（2,6-dichlorotoluene，简称2,6-DCT）是一种重要的化工中间体，广泛用于合成染料、抗生素替代物、杀虫剂、杀菌剂和除草剂[1-2]。例如：2,6-二氯甲苯氧化得到衍生物2,6-二氯苯甲醛，可用于制备医药中间体2,6-二氯苯甲醛肟、双氯苯唑青霉素和酸性媒介染料漂蓝B；2,6-二氯甲苯氨氧化得到衍生物2,6-二氯苯甲腈，可用于制备除草剂克乐和含氟酰基脲类杀虫剂等。2,6-二氯甲苯的合成路线[3-6]主要有4种：（1）甲苯直接氯化法。该方法反应步骤简单，但二氯苯混合物分离较复杂。（2）对甲苯磺酰氯定向氯化法。对甲苯磺酰氯在脱磺基过程中产生二氧化硫及氯气，“三废”量大且原料成本较高，不适合工业化生产。（3）邻、对硝基法。该方法以邻或对硝基甲苯为原料，经氯化、还原和重氮化反应后制得2,6-二氯甲苯；其缺点是“三废”多、收率低，设备投资较高，没有工业化价值。（4）烷基甲苯氯化法。该方法以甲苯为原料，通过在苯环上引入叔丁基产生位阻效应进行选择性氯化，所得2,6-二氯烷基甲苯经脱烷基反应制取2,6-二氯甲苯，具体路线如图1所示。图1甲苯、叔丁基氯和Cl2为原料制备2,6-二氯甲苯国际市场对2,6-二氯甲苯的需求量很大，而我国目前为止仍依赖进口，寻找和开发合理的2,6-二氯甲苯合成路线及生产工艺，具有重大的意义。江苏扬农化工集团有限公司研究团队长期从事有工业应用前景的绿色、安全合成方法的研究[7-10]，该团队发现，烷基甲苯氯化法合成2,6-二氯甲苯的工艺路线具有较高的实用价值，但是目前报道的脱烷基过程中均因使用甲苯而产生了与目标产物等量的难处理副产物对叔丁基甲苯，且目标产物的综合收率仅在60%左右。为此，对该工艺进行了改进，在脱烷基步骤中不使用甲苯，仅在催化剂作用下对2,6-二氯-3,5-二叔丁基甲苯直接进行脱烷基反应，使用盐酸吸收脱烷基反应过程中生成的异丁烯，从而得到叔丁基氯。该改进工艺不仅解决了2,6-二氯甲苯生产过程中副产物的处理问题，而且整个工艺路线的收率达到相对较高的水平。1实验部分1.1试剂及仪器原料：甲苯，99.5%（质量分数，下同），国药集团化学试剂有限公司；叔丁基氯，99.0%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；无水三氯化铝（AlCl3），工业级，天津市博迪化工有限公司；无水三氯化铁（Fe-Cl3），分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司；氯气，99.9%，金锦乐化学有限公司。设备：6890型气相色谱仪，安捷伦科技（中国）有限公司。1.2实验步骤1.2.1合成3,5-二叔丁基甲苯向带有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗和冷凝器的500mL四口瓶中加入92.0g（1.0mol）甲苯和2.3gAlCl3，滴加215.6g（2.0mol）叔丁基氯，控制反应温度为30℃，以尾气吸收装置不再有HCl气体冒出为反应终点。向反应液中加水以溶解AlCl3，对水相进行真空浓缩结晶，负压下（约70kPa）抽出的HCl用水吸收、结晶得到AlCl3浓缩液，经离心过滤、鼓风干燥后得到结晶AlCl3。油相经碱洗、水洗至中性后进行减压精馏，收集140℃时的馏分，得162.7g3,5-二叔丁基甲苯，收率为73.2%（以甲苯计），其质量分数为99.0%，熔点为30.9～31.7℃。1.2.2合成2,6-二氯-3,5-二叔丁基甲苯向带有搅拌器和温度计的250mL四口瓶中加入1...