CN109721466A - 一种氯化苄的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化苄的合成方法，以甲苯和氯气为原料，甲苯在催化剂和抑制剂作用下不完全氯化，生成氯化液，在所述氯化液中加入阻聚剂，将其进行精馏，收取前馏分，即可得到高纯度氯化苄；其中，包括以下操作步骤：S1，氯化阶段：将300g甲苯与一定量的催化剂投入反应容器，并滴入0.15g抑制剂，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至50℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在50℃‑100℃范围内，在400mL/min‑600mL/min的速度下通氯3h‑5h。优点在于：本发明氯化阶段采用低温氯化法，精馏阶段采用负压精馏并向精馏液中加入阻聚剂，该工艺具有副反应少、转化率高、操作简单的特点。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，尤其涉及一种氯化苄的合成方法。
背景技术
氯化苄又称苄基氯、氯化甲苯，是一种具有强烈刺激性气味的无色液体，与氯仿、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶，不溶于水但可以与水蒸汽一起挥发。其蒸汽对眼睛的粘膜有一定的刺激性，是一种很强的催泪剂。同时氯化苄还是一种有机合成的中间体，广泛地应用于染料、农药、合成香料、洗涤剂、增塑剂、医药的合成。
氯化苄的合成方法有很多，主要有苯甲醇氯代法、氯甲基法、甲苯催化氯化法等。其中苯甲醇氯代法是由苯甲醇和盐酸作用得到氯化苄是最早的氯化苄合成方法，氯甲基法也是早期的的工业化方法其原料为苯与苯甲醛(或三聚甲醛)并以无水氯化锌为催化剂。甲苯氯化催化法为目前最通用的氯化苄工业生产方法，而甲苯催化氯化法可分为光催化氯化法和低温催化氯化法。但光催化氯化法需在设备内部安装光源，其具有反应不易控制，且副反应较多，成本高等特点。低温催化氯化法是在以过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、乙酰胺的一种或多种为催化剂的作用下，使甲苯与氯气在低温下反应，利用低温和通氯控制反应速率，从而提高转化率及选择性，但具体条件仍需探索。
氯化苄的精馏温度一般在100℃下进行，且一般不应超过170℃，这是因为氯化苄是一种热敏性物质，温度过高会发生自聚反应，如果反应过于剧烈还会有爆炸的危险。因此对于氯化苄粗品的精馏需要在负压下进行。与此同时，要控制氯化液中的金属离子含量，因为氯化苄在金属离子的存在下再加上高温会发生克拉夫茨-克瑞德反应，并有树脂状物生成，使料液颜色变深同时释放大量氯化氢气体。
为解决上述问题，我们提出了一种氯化苄的合成方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种具有副反应少、转化率高、操作简单的优点，且以甲苯为原料，简单的氯化苄的合成方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种氯化苄的合成方法，以甲苯和氯气为原料，甲苯在催化剂和抑制剂作用下不完全氯化，生成氯化液，在所述氯化液中加入阻聚剂，将其进行精馏，收取前馏分，即可得到高纯度氯化苄；
其中，包括以下操作步骤：
S1，氯化阶段：将300g甲苯与一定量的催化剂投入反应容器，并滴入0.15g抑制剂，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至50℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在50℃-100℃范围内，在400mL/min-600mL/min的速度下通氯3h-5h，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％—80％时停止通氯，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温；
S2，精馏阶段：将氯化液投入精馏装置中，并向氯化液中加入一定量的阻聚剂，打开循环冷却水，开启水循环真空泵，待系统真空达到-0.098Mpa时，打开加热装置，开始升温，待气相到达塔顶时，使系统全回流一段时间，然后开始收取前馏分，同时使用气谱进行跟踪，待样品中甲苯含量为0.1％-0.2％时，停止出前馏，收取含量为99.4％-99.8％的氯化苄。
在上述的氯化苄的合成方法中，所述催化剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、乙酰胺中的一种或多种，其用量为甲苯质量的0.5％-1％。
在上述的氯化苄的合成方法中，所述抑制剂为脂肪胺或其衍生物，其用量为甲苯质量的0.05％。
在上述的氯化苄的合成方法中，所述阻聚剂为三乙胺、二甲基甲酰胺中的一种或两种。
在上述的氯化苄的合成方法中，所述阻聚剂为氯化液质量的0.04％。
与现有的技术相比，本氯化苄的合成方法的优点在于：
本发明氯化阶段采用低温氯化法，精馏阶段采用负压精馏并向精馏液中加入阻聚剂，该工艺具有副反应少、转化率高、操作简单的特点。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
一种氯化苄的合成方法，以甲苯和氯气为原料，甲苯在催化剂和抑制剂作用下不完全氯化，生成氯化液，在所述氯化液中加入阻聚剂，将其进行精馏，收取前馏分，即可得到高纯度氯化苄；
其中，包括以下操作步骤：
S1，氯化阶段：将300g甲苯与一定量的催化剂投入反应容器，并滴入0.15g抑制剂，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至50℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在50℃-100℃范围内，在400mL/min-600mL/min的速度下通氯3h-5h，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％—80％时停止通氯，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温；
S2，精馏阶段：将氯化液投入精馏装置中，并向氯化液中加入一定量的阻聚剂，打开循环冷却水，开启水循环真空泵，待系统真空达到-0.098Mpa时，打开加热装置，开始升温，待气相到达塔顶时，使系统全回流一段时间，然后开始收取前馏分，同时使用气谱进行跟踪，待样品中甲苯含量为0.1％-0.2％时，停止出前馏，收取含量为99.4％-99.8％的氯化苄。
所述催化剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、乙酰胺中的一种或多种，较光照催化的效果更佳，其用量为甲苯质量的0.5％-1％。
所述抑制剂为脂肪胺或其衍生物，用来阻滞或降低化学反应速度的物质，其用量为甲苯质量的0.05％。
所述阻聚剂为三乙胺、二甲基甲酰胺中的一种或两种，防止氯化苄在精馏的过程中发生自聚反应，所述阻聚剂为氯化液质量的0.04％。
实施例一
将300g甲苯与3.0g过氧化二苯甲酰投入500mL四口烧瓶内，并滴入0.15g三乙醇胺，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至50℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在50℃-75℃范围内，在600mL/min的速度下通氯，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％-80％时停止通氯(3h左右)，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温，称取氯化液质量为428.1g。
实施例二
将300g甲苯与1.5g过氧化二苯甲酰投入500mL四口烧瓶内，并滴入0.15g三乙醇胺，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至75℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在75℃-100℃范围内，在500mL/min的速度下通氯，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％-80％时停止通氯(4h左右)，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温，称取氯化液质量为427.0g。
实施例三
将300g甲苯与3.0g过氧化二苯甲酰投入500mL四口烧瓶内，并滴入0.15g三乙醇胺，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至50℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在50℃-75℃范围内，在400mL/min的速度下通氯，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％-80％时停止通氯(5h左右)，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温，称取氯化液质量为429.4g。
实施例四
将300g甲苯与1.5g过氧化二苯甲酰投入500mL四口烧瓶内，并滴入0.15g三乙醇胺，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至75℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在75℃-100℃范围内，在500mL/min的速度下通氯(4h左右)，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％-80％时停止通氯，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温，称取氯化液质量为428.9g。
实施例五
检查精馏装置的真空，处理漏点，使系统的真空能达到-0.098Mpa，将氯化液投入精馏装置中，并向氯化液中加入0.17g的三乙胺，打开循环冷却水，开启水循环真空泵，待系统真空达到-0.098Mpa时，打开加热装置，开始升温，待气相到达塔顶时，使系统全回流一段时间，然后开始收取前馏分，同时使用气谱进行跟踪，待样品中甲苯含量为0.1％-0.2％时，停止收取前馏分，此时出馏的是含量为99.4％-99.8％的氯化苄。
待馏出液中氯化苄的含量低于99.4％时，停止加热，降温，当精馏液的温度降至室温时，放空，关闭水循环真空泵和循环冷却水即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种氯化苄的合成方法，其特征在于，以甲苯和氯气为原料，甲苯在催化剂和抑制剂作用下不完全氯化，生成氯化液，在所述氯化液中加入阻聚剂，将其进行精馏，收取前馏分，即可得到高纯度氯化苄；
其中，包括以下操作步骤：
S1，氯化阶段：将300g甲苯与一定量的催化剂投入反应容器，并滴入0.15g抑制剂，开启尾气吸收装置和搅拌，打开加热装置，开始升温，待反应液升至50℃时，关闭加热装置，打开氯气阀门开始通氯，该反应放热明显，注意降温并维持反应温度在50℃-100℃范围内，在400mL/min-600mL/min的速度下通氯3h-5h，并在通氯过程中跟踪取样分析，待反应液中氯化苄的含量为70％—80％时停止通氯，用氮气赶走系统内多余的氯气和副产氯化氢，降温；
S2，精馏阶段：将氯化液投入精馏装置中，并向氯化液中加入一定量的阻聚剂，打开循环冷却水，开启水循环真空泵，待系统真空达到-0.098Mpa时，打开加热装置，开始升温，待气相到达塔顶时，使系统全回流一段时间，然后开始收取前馏分，同时使用气谱进行跟踪，待样品中甲苯含量为0.1％-0.2％时，停止出前馏，收取含量为99.4％-99.8％的氯化苄。
2.根据权利要求1所述的一种氯化苄的合成方法，其特征在于，所述催化剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、乙酰胺中的一种或多种，其用量为甲苯质量的0.5％-1％。
3.根据权利要求1所述的一种氯化苄的合成方法，其特征在于，所述抑制剂为脂肪胺或其衍生物，其用量为甲苯质量的0.05％。
4.根据权利要求1所述的一种氯化苄的合成方法，其特征在于，所述阻聚剂为三乙胺、二甲基甲酰胺中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种氯化苄的合成方法，其特征在于，所述阻聚剂为氯化液质量的0.04％。
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