CN1336361A - 二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法 - Google Patents

二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法 Download PDF

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夏剑峰
王植源
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Abstract

本发明涉及到一种以甲醇为原料生产二(三氯甲基)碳酸酯的制备工艺方法。利用甲醇与二(三氯甲基)碳酸酯反应,首先产生碳酸二甲酯,再通过加入氯气,在紫外光照条件下,反应生成二(三氯甲基)碳酸酯。本发明通过对原生产工艺的改进,使产品成本大幅度下降,真正实现了光气的替代,且所得产品质量高,产品纯度高达99%以上,生产过程不用四氯化碳,有效地解决了环保问题,因此具有重大的社会效益和经济效益。

Description

二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法
本发明属化学合成领域，尤其是涉及到一种二(三氯甲基)碳酸酯的合成工艺。
二(三氯甲基)碳酸酯，又称三光气，或称固体光气，是一种稳定的固体结晶。由于二(三氯甲基)碳酸酯几乎可替代光气及双光气的所有反应，而其储存、运输及使用过程极为安全，仅当一般有毒物质处理，因而在化学制造领域中作为剧毒物质光气的替代品而被广泛地应用于有机合成、农药生产、医药、高分子材料和染料合成等领域。在二(三氯甲基)碳酸酯的合成工艺中，国内外均采用Ecker法(四氯化碳溶剂法)：即：将碳酸二甲酯加入四氯化碳溶剂中，在光照下于12-20℃进行通氯反应，然后蒸馏得固体二(三氯甲基)碳酸酯。这种方法所得的最终产品收率为97％，溶点79，由于此方法反应速度慢，氯气消耗大，收率不高，且产品的成本大大高于光气。尤其是其中的四氯化碳对大气臭氧层有强的破坏性，属于禁用的产品，因而四氯化碳溶剂法的使用受到很大的限制。《湖南化工》第29卷第5期介绍了一种碳酸二甲基本体氯化反应合成二(三氯甲基)碳酸酯的实验室方法：在配有球型冷凝器、温度计、通氯管及搅拌器的250ml四口烧瓶作为反应器，加入90gDMC及变量的BPO于一定温度及高压汞灯光照下，搅拌通入氯气进行反应。反应生成的HCl气体从冷凝管项逸出，经水、5％纯碱吸收处理。反应结束后，混合液经脱酸气、冷却结晶、过滤、真空干燥得最终产物固体二(三氯甲基)碳酸酯。由于这种方法合成固体二(三氯甲基)碳酸酯时，需加入引发剂，以促成氯气的裂解成Cl自由基，加快氯化反应过程，但所形成的产物中往往又会带有引发剂的混合物，导致产品的不纯，且固体二(三氯甲基)碳酸酯的得率偏低，仅为60％左右，对效率产生了一定的影响。
本发明的目的在于提供一种以甲醇为原料生产二(三氯甲基)碳酸酯的生产工艺。
本发明的技术方案是通过下述方式实现的：利用甲醇与二(三氯甲基)碳酸酯反应，首先产生碳酸二甲酯，再通过加入氯气，在紫外光照条件下，实现氯气与碳酸二甲酯的反应，得到二(三氯甲基)碳酸酯，又由二(三氯甲基)碳酸酯与甲醇发生反应，实现反应循环。在这一循环反应过程中，由1mol的二(三氯甲基)碳酸酯，与6mol的甲醇反应，诱导产生2mol的二(三氯甲基)碳酸酯，其反应过程如下：
由于碳酯二甲酯为过渡中间产品，既为原料，又为产物，而不出现在总反应式中，总反应过程为：
所以，本发明的工艺体现出了以甲醇和氯气为基本原料，最终得到产物为二(三氯甲基)碳酸酯固体和副产品盐酸。
由于本发明通过对普通生产方法进行了改进，实现了下述几个方面的优点：
1、本工艺以甲醇和氯气为基本原料，免去了分离和纯化碳酸二甲酯的步骤，使产品价格与光气接近，真正实现了光气的替代。
2、产品成本大幅度下降：原有生产工艺所提供的二(三氯甲基)碳酸酯，虽然产品性能比光气安全，但产品价格大大高于光气，使之适应范围受到很大的限制，本方法所得的产品，不仅使用安全，而且产品价格与光气接近，真正实现了光气的替代。
3、产品质量高：本方法所得产品含量高达99.5％以上，且游离酸小于0.05％。
4、生产过程可不用四氯化碳，有效地解决了环保问题。
由于大大降低了二(三氯甲基)碳酸酯的生产成本，从而使二(三氯甲基)碳酸酯全面替代光气成为可能，因此具有重大的社会效益和经济效益。
以下将结合实施例对本发明作出进一步详细的描述：
实施例一、在甲醇液体中，按甲醇mol量的10％比例加入二(三氯甲基)碳酸酯，由二(三氯甲基)碳酸酯与甲醇首先反应生成碳酯二甲酯，再将氯气通入液体中，置于180nm的紫外光，室温条件下，由碳酯二甲酯与氯气反应合成二(三氯甲基)碳酸酯及盐酸，反应过程所生成的HCl气体，经水、5％纯碱吸收处理。反应结束后，混合液经脱酸气、冷却结晶、过滤、真空干燥得最终产物固体二(三氯甲基)碳酸酯。
实施例二、在甲醇液体中，按甲醇mol量的5％加入二(三氯甲基)碳酸酯，由二(三氯甲基)碳酸酯与甲醇首先反应生成碳酯二甲酯，再将氯气通入液体中，置于400nm的紫外光，90℃条件下，由碳酯二甲酯与氯气反应合成二(三氯甲基)碳酸酯及盐酸，反应过程所生成的HCl气体，经水、5％纯碱吸收处理。反应结束后，混合液经脱酸气、冷却结品、过滤、真空干燥得最终产物固体二(三氯甲基)碳酸酯。
实施例三、在甲醇液体中，按甲醇mol量的5％加入二(三氯甲基)碳酸酯，由二(三氯甲基)碳酸酯与甲醇首先反应生成碳酯二甲酯，再将氯气通入液体中，置于250nm的紫外光，50℃条件下，由碳酯二甲酯与氯气反应合成二(三氯甲基)碳酸酯及盐酸，反应过程所生成的HCl气体，经水、5％纯碱吸收处理。反应结束后，混合液经脱酸气、冷却结晶、过滤、真空干燥得最终产物固体二(三氯甲基)碳酸酯。

Claims (5)

1、一种二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法，其特征在于：在甲醇溶液中加入适量的二(三氯甲基)碳酸酯，由二(三氯甲基)碳酸酯与甲醇首先反应生成碳酯二甲酯，再将氯气通入该液体中，在紫外光照条件下，由碳酯二甲酯与氯气反应合成二(三氯甲基)碳酸酯，其具体的反应过程如下：
总过程为：
2、如权利要求1所述的二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法，其特征还在于：上述反应过程还可分为两个阶段进行，即：首先由二(三氯甲基)碳酸酯与甲醇发生反应，产生碳酯二甲酯，反应完成后，得中间产品碳酯二甲酯，再由碳酯二甲酯与氯气反应得最终产物二(三氯甲基)碳酸酯。
3、如权利要求1所述的二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法，其特征还在于在的反应初始时，加入甲醇溶液中的加入二(三氯甲基)碳酸酯mol量一般为甲醇溶液的5～20％。
4、如权利要求1所述的二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法，其特征还在于反应过程中，所提供的紫外光的频率在180～400nm范围。
5、如权利要求1所述的二(三氯甲基)碳酸酯的制备方法，其特征还在于反应过程中，所提供的反应温度在10～90℃范围内。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101219954A (zh) * 2008-01-09 2008-07-16 李安民 用光气制备碳酸二甲酯和二(三氯甲基)碳酸酯的方法
CN104140369A (zh) * 2014-06-22 2014-11-12 李安民 密封冷凝连续包装生产二(三氯甲基)碳酸酯的工艺及设备
CN106966904A (zh) * 2017-04-26 2017-07-21 天津普莱化工技术有限公司 碳酸二甲酯的增产工艺

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