JPS61183236A - ジクロロベンゼンの製造方法 - Google Patents

ジクロロベンゼンの製造方法

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JPS61183236A
JPS61183236A JP60023578A JP2357885A JPS61183236A JP S61183236 A JPS61183236 A JP S61183236A JP 60023578 A JP60023578 A JP 60023578A JP 2357885 A JP2357885 A JP 2357885A JP S61183236 A JPS61183236 A JP S61183236A
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benzene
chlorobenzene
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zeolite
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Toshitaka Kanashiki
金敷 利隆
Sueo Sugano
菅野 末男
Mitsuo Arai
荒井 三夫
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Hodogaya Chemical Co Ltd
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高純度のパラジクロロベンゼン(以下P−D
CBと略す)及びオルソジクロロベンゼン(以下0−D
CBと略す)を製造する方法に関するものである。
本発明方法によって得られるP−DCBは防虫剤や防臭
剤として有用であり、また0−DCBは染料、医薬、農
薬等の中間体として、さらにはラッカー、油脂、ロウ、
樹脂等の溶剤及び化学工業において反応媒質として広く
用いられて(こる。
(従来の技術) 従来から、塩素にてベンゼンまたはクロロベンゼンを塩
素化することによるジクロロベンゼンの製造において種
々の触媒が提案されている。たとえば、塩化第二鉄、三
塩化アンチモン、五塩化アンチモン、塩化アルミニウム
、四塩化チタン等ノルイス酸を単独にて、または硫化鉄
、二硫化5炭素等の硫黄化合物と組み合わせて使用する
方法が知られている。これらの触媒を使用してベンゼン
を塩素により塩素化するとベンゼンへ中サクロラ(ド(
以下EHCと略)等の副生物もなく、高純度のジクロロ
ベンゼンを得ることが可能であるが、反応液から使用触
媒を除去するため、塩酸水洗浄等の工程が必要であり、
回収した触媒の再使用は一般妊不可能である。
また、近年ゼオライトを触媒とするベンゼンの塩素化に
ついての報告がいくつかなされている。
例えば、特公昭49−10658号公報ではY型ゼオラ
イトを触媒の担体として便用し、オキシ塩素化を行って
いる。また特開昭57−77631号公報には、平均細
孔径が5〜13^のゼオライトを使用して気相反応によ
りジクロロベンゼンを製造する方法が報告されているが
、液相反応では発生した塩化水素のゼオライトへの吸着
力がベンゼンより大きいためにゼオライトの活性低下が
著しく、実用上問題があるとの記載がある。さらに、特
開昭59−163329号公@には、L型ゼオライト触
媒による液相塩素化が報告されているが、有害なりHC
の副生がみられる。
(発明が解決しよさとする問題点) 本発明者らは、ベンゼンまたはクロロベンゼンの塩素化
触媒について鋭意研究を重ねたところ、驚くべきことに
各種ゼオライトの中でモルデナイト型を使用した場合の
みジクロロベンゼンが高収率で得られ、しかもBHC等
有害な副生物がまったく生成せず、沢過等簡単な操作に
より使用した触媒を除去することができ、さらに回収し
た触媒を再使用することも可能なことを見出した。他の
一般に入手可能なゼオライトであるA、X、Y。
L型を触媒として使用した場合は、塩素化反応がほとん
ど進行しないかBHCの副生があり、工業的製造方法と
して適切ではない。本発明はかかる知見に基づいて完成
したものである。
(問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、ベンゼンまたはクロロベンゼンと塩
素を、モルデナイト型ゼオライトの存在のもとに反応さ
せることを特徴とするジクロロベンゼンの製造方法を提
供するものである。
本発明の原料としては、ベンゼンまたはクロロベンゼン
のいずれでも可能であるが、経済性を考慮してベンゼン
を便用することがより好ましい。
また反応液から回収したクロロベンゼンをベンゼンと混
合して原料とすることも可能である。さらに、本発明に
用いるベンゼンまたはクロロベンゼンは市販品をそのま
ま使用することも可能であるが、イオン交換樹脂、モレ
キュラーシープ等の脱水剤または共沸脱水操作等を利用
して含有水分量を50 ppm以下にして使用すること
が好ましい。
本発明に用いるモルデナイト型ゼオライトは結品性アル
はノ珪酸塩化合物のひとつで、合成もあれば自然発生の
ものもあり、極めて規則正しく一定した直径を有する、
均一な機構のトンネルもしくは孔を持つ分子フルイであ
り、特に合成モルデナイト型ゼオライトが好ましい。理
想的化学式はNa 5Atj814oOoi * 24
)(2oまたは(NazO)4・(Atgos)4・(
Sloz)4o ・24HzOで示されるが、ゼオライ
トの一般的な性質としてナトリウムイオンを水素、カリ
ウム、アンモニウムなどの陽イオンに交換することが可
能であり、8i0./Az、03比をモルデナイト構造
を崩壊させない範□囲の、たとえば10〜150まで変
化させることも可能である。
この様にモルデナイト型ゼオライトは一般のゼオライト
に比較し、シリカ対アルミナ比車が高いため、最初のす
) IJウム型から水素型へと完全な酸交換をうける特
異な能力をもっており、また極めて耐酸、耐アルカリ安
定性にすぐれている。本発明の様に塩紫化触゛媒として
使用する場合、特に耐酸性にすぐれていることは大きな
利点であり、繰り返し再便用できる理由と考えている。
4一 本発明に用いるモルデナイト型ゼオライトのイオン交換
可能な陽イオンは、通常ナトリウムイオンとして入手で
きるが、本質的忙はいずれでもよく、−価または二価の
金属、水素およびアンそニウムイオンから選ばれた少く
とも一種の陽イーオンである。特に好ましくはナトリウ
ムまたは水素イオンである。
これら陽イオンのイオン交換法は結晶性アルはノ珪酸塩
の製造に関する知識を有する轟業者には広く知られてお
り、通常はゼオライトに交換しようとする一種またはそ
れ以上の陽イオンの硝酸塩水溶液をイオン交換処理液と
して、ゼオライトに接触させてイオン交換するのが好ま
しい。また硝酸塩の代りに塩化物等の他の可溶性塩の水
溶液を用゛いることも好ましい。またこの陽イオンを一
回のイオン交換液としてイオン交換処理してもよいし、
分割して数回に分けて処理してもよい。その方式はバッ
チ式でも連続式でもよい。この時の混炭は20〜100
℃までの範囲であるが、交換速度を速めるためKは50
〜100℃が好ましい。
イオン交換処理後には、たとえばNo3″″やct−イ
オンが検出されなくなるまで充分水洗することが必要で
ある。
またゼオライトを触媒として夏用する餌圧その結晶水を
予め除去しておくことが必要である。通常は100℃以
上で結晶水含量を小さくすることができ、好ましくは3
00〜600℃で加熱すること釦より結晶水をほとんど
除去することができる。
本発明で用いられるゼオライトの形状は粉末状、砕塊状
でもよいし、圧縮成型、押出し成型およびマルメライザ
ーによる成型法などによって得られる成型品であっても
よい。
本発明の方法によりベンゼンまたはクロロベンゼンの塩
素化を行なうには、ベンゼンまたはクロロベンゼンに対
しモルデナイト型ゼオライトを[11〜20重量%、好
ましくは1〜10重量%の割合で混合し塩素を導入する
。この塩素の反応系への導入量は特に制限はなく、各種
条件に応じて適宜選定すればよいが1通常はジクロロベ
ンゼンが生成するに充分な量、すなわちベンゼンを原料
とする場合は化学量論的に等しい量の2倍であり、クロ
ロベンゼンの場合は化学量論的に等しい量とするか、あ
るいはそれ以下として未反応のクロロベンゼンを回収再
使用すればよい。過剰に塩素を導入してもほとんど反応
せず、未反応ガスとして逸散する。この理由は以下によ
る。
すなわち、本発明のモルデナイト型ゼオライトの細孔径
は約7Aであり、ベンゼンまたはクロロベンゼンの最小
分子径とはy等しい。そして塩素化反応は、ベンゼンま
たはクロロベンゼンがモルデナイト型ゼオライトの細孔
の中に取り込まれて初めて塩素と反応する。一方、より
大きな最小分子径を有する0−DCBはモルデナイト型
ゼオライトに取り込まれに<<、また最小分子径はベン
ゼンとはg等しいP−DCHの場合も、ゼオライトの細
孔内に取り込まれはするが、塩素曾換基による立体障害
の影響が起こり、従ってジクロロベンゼンからトリクロ
ロベンゼンへは塩素化されにくい。
反応に際し、窒素等の不活性ガスを便用してもさしつか
えない。また上記反応においては減圧、加圧のいずれで
もよいが通常は常圧で行さ。
なお本発明における塩素化反応は広範な温度で進行する
が、一般には約5〜80℃の温度範囲であり、より好ま
しくは約50〜75℃である。
本発明の方式はパッチ式、連続式のいずれの方式によっ
ても行なうことがで、!!、また原料であるベンゼンと
塩素ははy全量がクロロ化ベンゼン類になり、逸散塩素
もほとんどなく、これと共に生成する塩化水素以外はB
HC等毒性の強い副生物はまったくなく、そのため目的
とするジクロロベンゼンの分離精製が極めて容易である
。なお、反応液からジクロロベンゼンを分離する方法は
、特に限定されないが、蒸留法、再結晶法、晶析法、深
冷分離法、昇華法等があり、一般には蒸留法と晶析法を
組み合わせて、高純度のP−DCBと0−DCBを各々
別個に得ることが出来る。
(発明の効果) かくして本発明の方法によれば、ベンゼンまたはクロロ
ベンゼンの塩素化によりジクロロヘンセンを製造するの
に適しており、その効果は極めて高いものである。
(実施例) 次に本発明の実施例を示す。
実施例1 還流冷却器及び撹拌機を備えた200−の四ツロフラス
コに、あらかじめイオン交換樹脂によりs ppmまで
脱水したベンゼン117 t (1,5モル)及びH−
モルデナイト型ゼオライトの粉末7. Of(6,0重
量%)をいれ、窒素ガスを通じつつ70℃に昇温する。
ついで、窒素ガスを止め、同温度に保ちつつ攪拌下塩素
ガスを21.314間の速度にて10時間導入、した。
反応終了後、窒素ガスにより溶存する副生塩化水素な曝
気除去し1反応液組成ヲガスクロマトグラフにより分析
した。その結果を次に示す。
反応液組成: ベンゼン           0 重量%クロロベン
ゼン        1α92P−DCB      
              51.510−DCB 
                  34.18M−
DCB                    1.
321.2.4− )リクロロベンゼン   1,45
1.2.3− )リクロロベンゼン   0.61BH
C類           O 選択率:  P−DCB/ジクロロベンゼン   0.
592なお未反応塩素の逸散は89時間目まではほとん
どなく、9〜10時間目に若干の逸散塩素が認められた
。さらに、反応終了後P別回収したゼオライトの再使用
は特に問題なかった。
また、反応に使用したH−モルデナイト型ゼオライトは
米国ツートン社製の商品名ゼオロン900H粉末品を5
00℃で3時間加熱し活性化したものを便用した。
なお、四ツロフラスコは室内光の影響による、BHCの
副生を避けるため、市販黒色塗料により外面を塗りつぶ
して使用した。
実施例2 実施例1と同装置、方法で触媒として米国ツートン社製
の商品名がゼオロン900 Na  である、Na−モ
ルデナイト型ゼオライト粉末品を10重量%使用して反
応した。反応液をガスクロマトグラフにより分析した結
果を次に示す。なおこの反応においても逸散塩素量は少
く、ゼオライトの再使用も可能であった。
反応液組成: ベンゼン            0 重量%クロロベ
ンゼン        14.29P−DCB    
       52.080−DCB        
   29.61M−DCB            
2.241.2.4− )リクロロベンゼン   1.
!121.2.3− トリクロロベンゼン   0.4
4BHC類           0 選択率:  P−DCB/ジクロロベンゼン     
α621実施例3 実施例1と同装置、方法で触媒として米国ツートン社製
の商品名がゼオロン900HであるH −モルデナイト
型ゼオライトを硝酸カリウム水溶液によりイオン交換し
て作興したに一モルデナイト型ゼオライトを10.0重
量%筐用して反応した。
反応液をガスクロマトグラフにより分析した結果な次に
示す。
反応液組成: ベンゼン            0 重量%クロロベ
ンゼン        6z32P−DCB2α15 0−DCB           1148M−DCB
            O,811,2,4−)リク
ロロベンゼン   0.171.2.3− )リクロロ
ベンゼン   0.04BHC類          
 0 選択率 :  P−DCB/ジクロロベンゼン    
 0.625実施例4 実施例1と同装置、方法、触媒で、原料としてベンゼン
117fに代えてクロロベンゼン169f (1,5モ
ル)を使用し、塩素ガスを5時間導入した。反応液をガ
スクロマトグラフにより分析した結果な次圧示す。なお
この反応においても逸散塩素蓋は少く、ゼオライトの再
使用は可能であった。
反応液組成: ベンゼン            0 重量%クロロベ
ンゼン        10.22P−DCB    
       51.940−DCB        
   34.38M−DCE            
1.331.2,4−)リクロロベンゼン   1.4
81.2.5−)リクロロベンゼン   [163BH
C類           0 選択率 :   P−DCB/ジクロロベンゼン   
  0.595比較例1〜4 実施例1と同装置、方法で触媒としてNa−X型ゼオラ
イト(ユニオン昭和社製モレヤニラージ−ブー15X)
、K−Y型ゼオライト(東洋曹達工業社製T8Z−52
[IKOA )、Na−A型ゼオライト(ユニオン昭和
社製モレ中ニラーシープ4A)、K−L型ゼオライト(
東洋曹達工業社製TSZ−500KOA)を各6.0重
量%使用して反応した。
反応時間、反応液をガスクロマトグラフにより分析した
結果及び吹込塩素の反応率を次表に示すが、はとんど触
媒効果を示さないか、有害なりHC類を副生じた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ベンゼンまたはクロロベンゼンを塩素により塩素化して
    ジクロロベンゼンを製造する方法において、触媒として
    モルデナイト型ゼオライトを使用することを特徴とする
    ジクロロベンゼンの製造方法。
JP60023578A 1985-02-12 1985-02-12 ジクロロベンゼンの製造方法 Expired - Lifetime JPH0723330B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02180843A (ja) * 1988-12-29 1990-07-13 Toagosei Chem Ind Co Ltd パラジクロロベンゼンの製造方法
JP2009102275A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Tsukishima Kikai Co Ltd パラジクロロベンゼンの製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140233A (ja) * 1984-08-01 1986-02-26 Toyo Soda Mfg Co Ltd 塩素化ベンゼン誘導体の製造方法

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