CN111018699A - 提高间苯二甲酰氯反应速度的方法 - Google Patents

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    • C07C51/64—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives

Abstract

本发明属于有机合成技术领域，具体的涉及一种提高间苯二甲酰氯反应速度的方法。首先将乙腈加入到氯化亚砜中，然后再将氯化亚砜和乙腈的混合物、间苯二甲酸和催化剂加入到反应釜中进行回流反应，反应结束后经后处理得到间苯二甲酰氯。与传统氯化亚砜法相比，本发明加入乙腈作为辅助催化剂，提高了间苯二甲酸的反应活性，大幅缩短反应时间30％，提高了产量；生产的间苯二甲酰氯纯度达99.92％以上，收率大于99％。

Description

提高间苯二甲酰氯反应速度的方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体的涉及一种提高间苯二甲酰氯反应速度的方法。
背景技术
目前，工业上生产间苯二甲酰氯采用的是以对苯二甲酸为原料，根据所用氯化剂的不同，可以分为氯化亚砜、五氯化磷、三氯化磷和光气法等，其中氯化亚砜法因为其工艺简单、技术成熟，是目前应用最为广泛的合成方法，国内外企业大多采用该法进行生产。
氯化亚砜法以间苯二甲酸和氯化亚砜为原料，在催化剂作用下，反应制得间苯二甲酰氯粗品，经高真空精馏提纯得到高纯度对苯二甲酰氯。由于间苯二甲酸不溶于氯化亚砜，因此反应首先发生在间苯二甲酸的表面，反应速度较慢，并且批次之间反应速度不一致，较难通过反应温度和反应时间来准确的控制反应速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高间苯二甲酰氯反应速度的方法。该方法提高了间苯二甲酸的反应速度，缩短了工业中间苯二甲酸的反应时间，单位时间内提高了产品的产量。
本发明所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，首先将乙腈加入到氯化亚砜中，然后再将氯化亚砜和乙腈的混合物、间苯二甲酸和催化剂加入到反应釜中进行回流反应，反应结束后经后处理得到间苯二甲酰氯。
其中：
催化剂用量为间苯二甲酸质量的0.1～1％。
催化剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺的一种。
乙腈加入量为间苯二甲酸质量的0.1～1％。
后处理过程为先经过常压蒸馏、减压蒸馏回收大部分未反应的氯化亚砜和乙腈，再经过精馏塔在高真空条件下进行精馏提纯，得到间苯二甲酰氯。
减压蒸馏的真空度为100～120kPa，温度为100～120℃。
精馏塔的真空度为96～100kPa，温度为120～150℃。
作为一个优选的技术方案，本发明所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，首先将少量乙腈加入氯化亚砜中，再将间苯二甲酸与过量氯化亚砜、催化剂加入反应釜中回流反应，反应结束后，先经过减压蒸馏回收大部分未反应的氯化亚砜和乙腈，再经过精馏塔在高真空条件下进行精馏提纯，得到间苯二甲酰氯。
本发明所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，在反应中加入少量的乙腈，少量乙腈的存在可以腐蚀间苯二甲酸表面，增大间苯二甲酸的表面积，进而增加反应速率，同时反应结束后，少量的乙腈的存在可以通过简单的蒸馏使其从反应液中分离出来。
本发明与现有技术对比，具有以下有益效果：
(1)与传统氯化亚砜法相比，本发明加入乙腈作为辅助催化剂，提高了间苯二甲酸的反应活性，大幅缩短反应时间30％，提高了产量。
(2)采用本发明所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法生产的间苯二甲酰氯纯度达99.92％以上，收率大于99％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
对比例1
将2500kg间苯二甲酸和5750kg氯化亚砜加入5000L的反应釜中，再加入5kg N,N-二甲基甲酰胺催化剂，逐步升温反应放出尾气，直至温度升至120℃后，无气体冒出，反应结束，继续保温1h，在反应釜中经常压蒸馏、减压蒸馏回收大部分未反应氯化亚砜，剩余反应液放入精馏釜。整个反应耗时36h。
开启真空机组，将精馏系统真空度提高至96kPa以上，将精馏塔逐步升温至130℃，全回流1h，按一定回流比接收前馏至产品含量达到99.9％且颜色澄清时，开始收集产品，最终得间苯二甲酰氯3019kg，色谱含量达99.91％，产品收率为99.0％。
实施例1
将3kg乙腈加入5750kg氯化亚砜中，然后将2500kg间苯二甲酸和加入乙腈的氯化亚砜加入反应釜中，再加入5kg N,N-二甲基乙酰胺，逐步升温反应放出尾气，当温度升至120℃，无气体冒出，反应结束，继续保温1h，反应釜中经常压蒸馏、减压蒸馏回收大部分未反应氯化亚砜和乙腈，其中减压蒸馏的真空度为100kPa，温度为100℃，剩余反应液放入精馏釜。整个反应耗时25h。
开启真空机组，将精馏系统真空度提高至96kPa以上，将精馏塔逐步升温至130℃，全回流1h，按一定回流比接收前馏至产品含量达到99.9％且颜色澄清时，开始收集产品，最终得间苯二甲酰氯3033kg，色谱含量达99.93％，产品收率为99.3％。
实施例2
将5kg乙腈加入5750kg氯化亚砜中，然后将2500kg间苯二甲酸和加入乙腈的氯化亚砜加入反应釜中，再加入5kg N,N-二甲基乙酰胺，逐步升温反应放出尾气，当温度升至120℃，无气体冒出，反应结束，继续保温1h，反应釜中经常压蒸馏、减压蒸馏回收大部分未反应氯化亚砜和乙腈，其中减压蒸馏的真空度为110kPa，温度为110℃，剩余反应液放入精馏釜。整个反应耗时24h。
开启真空机组，将精馏系统真空度提高至96kPa以上，将精馏塔逐步升温至130℃，全回流1h，按一定回流比接收前馏至产品含量达到99.9％且颜色澄清时，开始收集产品，最终得间苯二甲酰氯3030kg，色谱含量达99.92％，产品收率为99.2％。
对比例2
将2500kg间苯二甲酸和5750kg氯化亚砜加入5000L的反应釜中，再加入7kg N,N-二甲基甲酰胺催化剂，逐步升温反应放出尾气，直至温度升至120℃后，无气体冒出，反应结束，继续保温1h，在反应釜中经常压蒸馏、减压蒸馏回收大部分未反应氯化亚砜，剩余反应液放入精馏釜。整个反应耗时32h。
开启真空机组，将精馏系统真空度提高至96kPa以上，将精馏塔逐步升温至130℃，全回流1h，按一定回流比接收前馏至产品含量达到99.9％且颜色澄清时，开始收集产品，最终得间苯二甲酰氯3028kg，色谱含量达99.92％，产品收率为99.1％。
实施例3
将5kg乙腈加入5750kg氯化亚砜中，然后将2500kg间苯二甲酸和加入乙腈的氯化亚砜加入反应釜中，再加入7kg N,N-二甲基乙酰胺，逐步升温反应放出尾气，当温度升至120℃，无气体冒出，反应结束，继续保温1h，反应釜中经常压蒸馏、减压蒸馏回收大部分未反应氯化亚砜和乙腈，其中减压蒸馏的真空度为120kPa，温度为120℃，剩余反应液放入精馏釜。整个反应耗时22h。
开启真空机组，将精馏系统真空度提高至96kPa以上，将精馏塔逐步升温至130℃，全回流1h，按一定回流比接收前馏至产品含量达到99.9％且颜色澄清时，开始收集产品，最终得间苯二甲酰氯3037kg，色谱含量达99.92％，产品收率为99.4％。

Claims (7)

1.一种提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：首先将乙腈加入到氯化亚砜中，然后再将氯化亚砜和乙腈的混合物、间苯二甲酸和催化剂加入到反应釜中进行回流反应，反应结束后经后处理得到间苯二甲酰氯。
2.根据权利要求1所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：催化剂用量为间苯二甲酸质量的0.1～1％。
3.根据权利要求1所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：催化剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺的一种。
4.根据权利要求1所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：乙腈加入量为间苯二甲酸质量的0.1～1％。
5.根据权利要求1所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：后处理过程为先经过常压蒸馏、减压蒸馏回收氯化亚砜和乙腈，再经过精馏塔进行精馏提纯，得到间苯二甲酰氯。
6.根据权利要求5所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：减压蒸馏的真空度为100～120kPa，温度为100～120℃。
7.根据权利要求5所述的提高间苯二甲酰氯反应速度的方法，其特征在于：精馏塔的真空度为96～100kPa，温度为120～150℃。
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