CN106083584A - 一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其工艺包括以下步骤：首先将94Kg的苯酚加工成熔融状态备用；其次将上述的苯酚转移至苯酚滴加罐中，将催化剂转移至催化剂喷淋罐中；再次将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气；最后对上述反应罐采用氮气赶气后，减压蒸馏出氯甲酸苯酯；本发明可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度。

Description

一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法
技术领域
本发明涉及精细化工的生产领域，具体涉及一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法。
背景技术
氯甲酸苯酯是一种重要的精细化工中间体，在化工合成方面具有广泛用途，可以用作聚合催化剂、塑料改性剂、纤维处理剂，以及医药、农药的中间体。
氯甲酸苯酯的主要合成方法是光气法，将苯酚溶于氯仿，冷却下通入光气，使吸收的光气量与苯酚等物质的量比，于5-10℃搅拌下滴加等物质的量N,N-二甲基苯胺。然后加冷水稀释，分取油层，依次用稀盐酸和水洗涤。经无水氯化钙干燥后，蒸馏回收氯仿，再减压精馏，收集74-75℃(1.73kPa)馏分，即为氯甲酸苯酯，收率90％左右。此方法后处理复杂，需回收大量的溶剂，产生的废水量较多，且使用大量的N,N-二甲基苯胺做缚酸剂，生产成本高。
现有公开一种无溶剂法氯甲酸苯酯的生产工艺，直接将熔融的苯酚加入少量催化剂，高温通光，再通过减压精馏得到含量大于98％的氯甲酸苯酯，该方法后处理简单，避免了大量缚酸剂及溶剂的使用，无工艺废水产生，成本较低，适合工业化生产。
但是现有的技术还存在副产物生产，同时生产效率也比较低，即在生产过程中苯酚会与产物氯甲酸苯酯在高温和缚酸剂的条件下产生副产物碳酸二苯酯(DPC)，即
发明内容
针对以上现有技术中存在的问题，本发明提供了一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，减少了副产物的产生，提高了生产效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其生产方法包括以下步骤：
1)在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为297-300Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；
2)将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；
3)将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；
4)将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
进一步地，反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
进一步地，所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类。
进一步地，所述苄醇和DMAP的质量比为50：1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40：1。
进一步地，苄醇的质量为5.4-10.8Kg。
本发明的有益效果为：本发明的相比现有的生产工艺，由于采用无水反应物苯酚滴加的方式，与三光气反应，在催化剂与一定的温度条件下，使得反应时间为7-12小时，由于滴加反应能够使得反应物苯酚与三光气迅速且完全反应，可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度，且纯度能够达到98.9-99.4％，且采用隔板上下温度的差异，可以使得反应继续进行，且能够避免三光气产生毒气。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
首先，在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为299Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；其次，将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；再次，将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；最后，将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
具体地，反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类；所述苄醇和DMAP的质量比为50:1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40:1；苄醇的质量为5.4Kg。
本发明的相比现有的生产工艺，由于采用无水反应物苯酚滴加的方式，与三光气反应，在催化剂与一定的温度条件下，使得反应时间为7小时，由于滴加反应能够使得反应物苯酚与三光气迅速且完全反应，可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度，且纯度能够达到98.9％，且采用隔板上下温度的差异，可以使得反应继续进行，且能够避免三光气产生毒气。
实施例2
在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为297Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；其次，将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；再次，将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；最后，将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
具体地，反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类；所述苄醇和DMAP的质量比为50:1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40:1；苄醇的质量为6.8Kg。
本发明的相比现有的生产工艺，由于采用无水反应物苯酚滴加的方式，与三光气反应，在催化剂与一定的温度条件下，使得反应时间为8小时，由于滴加反应能够使得反应物苯酚与三光气迅速且完全反应，可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度，且纯度能够达到98.9％，且采用隔板上下温度的差异，可以使得反应继续进行，且能够避免三光气产生毒气。
实施例3
在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为298Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；其次，将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；再次，将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；最后，将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
具体地，反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类；所述苄醇和DMAP的质量比为50:1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40:1；苄醇的质量为7.8Kg。
本发明的相比现有的生产工艺，由于采用无水反应物苯酚滴加的方式，与三光气反应，在催化剂与一定的温度条件下，使得反应时间为10小时，由于滴加反应能够使得反应物苯酚与三光气迅速且完全反应，可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度，且纯度能够达到99.0％，且采用隔板上下温度的差异，可以使得反应继续进行，且能够避免三光气产生毒气。
实施例4
在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为299Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；其次，将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；再次，将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；最后，将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
具体地，反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类；所述苄醇和DMAP的质量比为50:1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40:1；苄醇的质量为8.8Kg。
本发明的相比现有的生产工艺，由于采用无水反应物苯酚滴加的方式，与三光气反应，在催化剂与一定的温度条件下，使得反应时间为11小时，由于滴加反应能够使得反应物苯酚与三光气迅速且完全反应，可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度，且纯度能够达到99.1％，且采用隔板上下温度的差异，可以使得反应继续进行，且能够避免三光气产生毒气。
实施例5
在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为300Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；其次，将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；再次，将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；最后，将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
具体地，反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类；所述苄醇和DMAP的质量比为50:1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40:1；苄醇的质量为10.8Kg。
本发明的相比现有的生产工艺，由于采用无水反应物苯酚滴加的方式，与三光气反应，在催化剂与一定的温度条件下，使得反应时间为12小时，由于滴加反应能够使得反应物苯酚与三光气迅速且完全反应，可以避免了副产物碳酸二苯酯的产生，且避免了废水的产生，因此进一步提高了产物氯甲酸苯酯的纯度，且纯度能够达到99.4％，且采用隔板上下温度的差异，可以使得反应继续进行，且能够避免三光气产生毒气。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其特征在于：其生产方法包括以下步骤：
1)在苯酚滴加罐中添加熔融状态的94Kg苯酚，先开启反应罐连接的A、B循环冷冻机，将反应罐下部进行温度降低到0℃，然后向反应罐内下部加入三光气，且三光气的加入量为297-300Kg，同时向反应罐内下部添加催化剂，反应时间为7小时，取中控样，气相归一分析氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比；
2)将上述中控样1h提取一次，使得步骤3继续反应到氯甲酸苯酯与主要副产物碳酸二苯酯的面积百分比不再增加，提取次数10次；
3)将上述提取后的反应罐采用氮气赶气后，将尾气通入光气分解塔进行除去光气；
4)将前述赶气后的物料经过减压蒸馏出氯甲酸苯酯。
2.根据权利要求1所述的一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其特征在于：反应罐的外侧设置夹套，反应罐的外壁上部设置上部温度控制管道，反应罐的外壁下部设置下部温度控制管道，上部温度控制管道连接有A循环冷冻机，下部温度控制管道也连接有B循环冷冻机，上、下温度控制管道位于所述反应罐的夹套，反应罐顶端的出气口连接冷凝器，反应罐顶端插设置有温度计，反应罐内中部设置隔热板，且隔热板上设置至少一组漏液孔。
3.根据权利要求1所述的一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其特征在于：所述催化剂为苄醇和DMAP或苄醇和三级有机胺类。
4.根据权利要求3所述的一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其特征在于：所述苄醇和DMAP的质量比为50:1；所述苄醇和三级有机胺类的质量比40:1。
5.根据权利要求3所述的一种以苯酚为原材料的氯甲酸苯酯的合成方法，其特征在于：苄醇的质量为5.4-10.8Kg。
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