RU2076855C1 - Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain - Google Patents

Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain Download PDF

Info

Publication number
RU2076855C1
RU2076855C1 RU95113378A RU95113378A RU2076855C1 RU 2076855 C1 RU2076855 C1 RU 2076855C1 RU 95113378 A RU95113378 A RU 95113378A RU 95113378 A RU95113378 A RU 95113378A RU 2076855 C1 RU2076855 C1 RU 2076855C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
side chain
chloroform
copper
chloride
aromatic hydrocarbon
Prior art date
Application number
RU95113378A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Смирнов
Г.Б. Барковский
Т.Н. Ростовщикова
Original Assignee
Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова filed Critical Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority to RU95113378A priority Critical patent/RU2076855C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2076855C1 publication Critical patent/RU2076855C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organochlorine syntheses, more specifically preparation of chloroform and hydrocarbon chlorinated into side chain. SUBSTANCE: is reacted with aromatic hydrocarbon in liquid phase at elevated temperature (160-190 C) for 8-20 hours in the presence of copper (I) chloride complexes with tertiary amine of formula: R3N wherein R is C2-C5-alkyl or copper sulfide of formula:
Figure 00000001
wherein R′ = C1-C9-alkyl, copper chloride to amine or sulfide molar ratio being 1:1-5. In the preferred process embodiment said complex is applied onto mineral carrier in amount wherein copper chloride to carrier weight ratio is 1:4-100. The claimed process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbons chlorinated into side chain makes it possible to reduce process duration by 3-5 times, increase process selectivity up to 94-100% and reduce process temperature to 160-190 C. EFFECT: more efficient preparation process. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к хлорорганическому синтезу, конкретно к получению хлороформа и хлорированных в боковую цепь ароматических углеводородов. The invention relates to organochlorine synthesis, specifically to the production of chloroform and aromatic hydrocarbons chlorinated in the side chain.

В настоящее время разработан широкий круг способов получения хлорированных в боковую цепь алкилароматических углеводородов. Типичным примером является процесс получения бензилхлорида из толуола путем хлорирования молекулярным хлором при 60-70oC в присутствии инициаторов радикальных реакций [1] Способ используется в промышленности, однако обладает целым рядом недостатков. В частности, не удается избежать образования значительных количеств побочных продуктов бензальхлорида, орто- и парахлортолуолов. Отделение последних от целевого продукта представляет собой сложную технологическую задачу. Другим существенным недостатком этого и сходных процессов является необходимость тщательной очистки сырья от ионов железа и иных примесей, что осложняет и удорожает технологию.Currently, a wide range of methods have been developed for producing alkyl aromatic hydrocarbons chlorinated in the side chain. A typical example is the process of producing benzyl chloride from toluene by chlorination with molecular chlorine at 60-70 o C in the presence of radical reaction initiators [1] The method is used in industry, however, has a number of disadvantages. In particular, it is not possible to avoid the formation of significant quantities of byproducts of benzene chloride, ortho- and parachlortoluenes. Separating the latter from the target product is a complex technological challenge. Another significant drawback of this and similar processes is the need for thorough purification of raw materials from iron ions and other impurities, which complicates and increases the cost of technology.

Известен способ получения хлороформа, согласно [2] по которому смесь метилхлорида и метиленхлорида хлорируют молекулярным хлором при отношении хлора к смеси 0,5 0,7:1 и температуре 400 500oC в кипящем слое электрокорунда. Селективность по хлороформу составляет менее 94% технология достаточно сложна из-за использования высоких температур и необходимости строго контроля состава реакционной массы, а также использования в качестве одного из компонентов сырья ценного продукта метиленхлорида.A known method of producing chloroform, according to [2] according to which a mixture of methyl chloride and methylene chloride is chlorinated with molecular chlorine with a ratio of chlorine to mixture of 0.5 0.7: 1 and a temperature of 400 to 500 o C in a fluidized bed of electrocorundum. The chloroform selectivity is less than 94%. The technology is quite complicated due to the use of high temperatures and the need for strictly controlling the composition of the reaction mass, as well as the use of a valuable methylene chloride product as one of the components of the feed.

Ввиду подписания Монреальской конвенции и связанного с ней запрета на производство фреонов C1 в России и за рубежом образовался большой избыток четыреххлористого углерода (ЧХУ), возникающего при хлоринолизе отходов хлорорганических производств. Стоит задача квалифицированной переработки ЧХУ, причем наиболее рациональным представляется его использование впроизводстве хлороформа.In view of the signing of the Montreal Convention and the related ban on the production of C 1 freons in Russia and abroad, a large excess of carbon tetrachloride (CFC) has arisen during the chlorinolysis of organochlorine wastes. The challenge is the qualified processing of CFCs, and the most rational is its use in the production of chloroform.

Наиболее близким к предложенному является способ одновременного получения хлороформа и хлорированных в боковую цепь ароматических углеводородов (этилбензола, кумола и т.д.) путем нагревания их с ЧХУ в темноте при 220 - 225oC или под воздействием (в условиях кипения реакционной массы) света [3] В процессе решается задача квалифицированного использования ЧХУ с одновременным получением хлороформа и хлорированного ароматического углеводорода. Однако процесс обладает рядом существенных недостатков низкой селективностью (< 10% ) (образуются, кроме целевого продукта, хлористый водород, дикумил, продукты конденсации) и большой длительностью 58 ч даже при условии облучения УФ-светом.Closest to the proposed is a method for the simultaneous production of chloroform and aromatic hydrocarbons chlorinated into the side chain (ethylbenzene, cumene, etc.) by heating them with CFC in the dark at 220 - 225 o C or under the influence (under the conditions of boiling of the reaction mass) of light [3] The process solves the problem of the qualified use of CFC with the simultaneous production of chloroform and chlorinated aromatic hydrocarbon. However, the process has a number of significant drawbacks of low selectivity (<10%) (hydrogen chloride, dicumyl, and condensation products are formed, in addition to the target product) and a long duration of 58 hours, even when irradiated with UV light.

Настоящее изобретение решает задачу одновременного получения хлороформа и хлорированного в боковую цепь ароматического углеводорода при сокращении времени процесса, повышении селективности, снижении температуры. Решение поставленной задачи достигается проведением взаимодействия ЧХУ с ароматическим углеводородом в жидкой фазе при повышенной (160 180oC) температуре в присутствии комплексов хлорида меди (I) с третичным амином формулы R3N, где R C2 C5-алкил, или сульфидом формулы

Figure 00000002
, где R' C1 C9-алкил, причем мольное соотношение хлорида меди к амину или сульфиду составляет 1:1 5.The present invention solves the problem of simultaneous production of chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated in the side chain while reducing process time, increasing selectivity, lowering temperature. The solution of this problem is achieved by the interaction of CFC with an aromatic hydrocarbon in the liquid phase at elevated (160 180 o C) temperature in the presence of complexes of copper (I) chloride with a tertiary amine of the formula R 3 N, where RC 2 C 5 is alkyl, or a sulfide of the formula
Figure 00000002
where R 'C 1 C 9 -alkyl, and the molar ratio of copper chloride to amine or sulfide is 1: 1 5.

В предпочтительном варианте способа вышеуказанный комплекс наносят на минеральный носитель в количестве, отвечающем весовому отношению хлорида меди к носителю 1:4 100. In a preferred embodiment of the method, the above complex is applied to the mineral carrier in an amount corresponding to a weight ratio of copper chloride to carrier of 1: 4 to 100.

Отличительным признаком изобретения является использование катализатора приведенного выше состава. Этот катализатор позволяет сократить длительность процесса до 8 20 ч, температуру понизить до 160 190oC и повысить селективность: монохлорпроизводное ароматического углеводорода с хлором в боковой цепи является практически единственным продуктом хлорирования, хлористый водород образуется в следовых количествах, выход иных, помимо хлороформа, продуктов C1, незначителен, не превышает 5%
Приготовление гомогенного катализатора производится простым дозированием его компонентов в реакционную массу, приготовление нанесенного катализатора иллюстрируется примером 1. Сущность изобретения иллюстрируется примерами 2 - 14.
A distinctive feature of the invention is the use of the catalyst of the above composition. This catalyst allows to reduce the duration of the process to 8-20 hours, lower the temperature to 160 190 o C and increase the selectivity: the monochloro derivative of an aromatic hydrocarbon with chlorine in the side chain is almost the only chlorination product, hydrogen chloride is formed in trace amounts, the output of products other than chloroform C 1 , insignificant, does not exceed 5%
The preparation of a homogeneous catalyst is carried out by simple dosing of its components into the reaction mass, the preparation of the supported catalyst is illustrated by example 1. The invention is illustrated by examples 2 to 14.

Пример 1. В 500 мл хлороформа растворяют 14,6 г (0,1 моль) жидкого дибутилсульфида. В полученную жидкую массу при непрерывном перемешивании добавляют 10 г хлорида одновалентной меди и продолжают перемешивание при комнатной температуре в течение 1 ч. Затем в полученный гомогенный раствор вносят 100 г силикагеля КСК и продолжают перемешивание в течение 6 ч. После этого носитель с катализатором отделяют от жидкости, промывают сухим эфиром и высушивают в токе сухого воздуха в течение 4 ч при комнатной температуре и дополнительно 2 ч при 100oC. Получают рассыпчатый зеленоватый порошок, который и используют в катализе.Example 1. 14.6 g (0.1 mol) of liquid dibutyl sulfide are dissolved in 500 ml of chloroform. 10 g of monovalent copper chloride are added to the resulting liquid mass with continuous stirring and stirring is continued at room temperature for 1 hour. Then, 100 g of KSK silica gel is added to the resulting homogeneous solution and stirring is continued for 6 hours. After this, the catalyst support is separated from the liquid washed with dry ether and dried in a stream of dry air for 4 hours at room temperature and an additional 2 hours at 100 o C. Get friable greenish powder, which is used in catalysis.

Пример 2. В реакционный сосуд из толстостенного стекла объемом 30 мл вносят 15,3 г (0,1 моль) четыреххлористого углерода и 1,8 г (0,02 моль) толуола, затем добавляют 0,5 г хлорида одновалентной меди и 1,46 г дибутилсульфида (мольное соотношение 1:2). Реактор запаивают, нагревают до 160oC и выдерживают при этой температуре в течение 18 ч. Затем реактор охлаждают до комнатной температуры и, далее, с использованием смеси сухой лед ацетон, до 70o и вскрывают, а содержимое анализируют методом ГЖХ. Получают следующие результаты: конверсия толуола 30% четыреххлористого углерода (ЧХУ) 6% селективность образования бензилхлорида из толуола 100% (в пределах ошибки опыта другие продукты отсутствуют), селективность по хлороформу 96% метиленхлорид и гексахлорэтан образуются с суммарным выходом 4% в расчете на прореагировавший ЧХУ. Хлористый водород отсутствует.Example 2. In the reaction vessel of thick-walled glass with a volume of 30 ml contribute 15.3 g (0.1 mol) of carbon tetrachloride and 1.8 g (0.02 mol) of toluene, then add 0.5 g of monovalent copper chloride and 1, 46 g of dibutyl sulfide (molar ratio 1: 2). The reactor is sealed, heated to 160 o C and maintained at this temperature for 18 hours. Then the reactor is cooled to room temperature and then, using a mixture of dry ice acetone, up to 70 o and open, and the contents are analyzed by GLC. The following results are obtained: toluene conversion 30% carbon tetrachloride (CFC) 6% selectivity for the formation of benzyl chloride from toluene 100% (no other products within the experimental error), selectivity for chloroform 96% methylene chloride and hexachloroethane are formed with a total yield of 4% based on the reacted CHU. Hydrogen chloride is absent.

В примерах 3 16 процесс ведут аналогично. В примерах с гетерогенным (нанесенным) катализатором отмеренное количество катализатора вносят в реакционную массу, после чего ее энергично встряхивают для обеспечения первоначального контакта реагентов с катализатором. При работе с гетерогенным катализатором содержимое реактора перемешивают каждые 0,5 ч в ходе всего опыта. In examples 3 to 16, the process is carried out similarly. In the examples with a heterogeneous (supported) catalyst, a measured amount of the catalyst is introduced into the reaction mass, after which it is shaken vigorously to ensure initial contact of the reactants with the catalyst. When working with a heterogeneous catalyst, the contents of the reactor are stirred every 0.5 hours during the entire experiment.

Условия и результаты примеров приведены в таблице. The conditions and results of the examples are shown in the table.

Приведенные в таблице примеры показывают, что способодновременного получения хлороформа и хлорированных в цепь ароматических углеводородов позволяет существенно сократить продолжительность процесса при одновременном повышении его селективности. Сравнительные примеры 15, 16 на проведение процесса за пределами выбранных интервалов условий подтверждают обоснованность этого выбора. The examples given in the table show that the method of simultaneous production of chloroform and aromatic hydrocarbons chlorinated in a chain can significantly reduce the duration of the process while increasing its selectivity. Comparative examples 15, 16 for conducting the process outside the selected intervals of the conditions confirm the validity of this choice.

Claims (2)

1. Способ одновременного получения хлороформа и хлорированного в боковую цепь ароматического углеводорода путем взаимодействия соответствующего ароматического углеводорода с четыреххлористым углеродом в жидкой фазе при повышенной температуре, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии комплекса хлорида меди (I) с амином формулы R3N,
где R C2 C5-алкил, или сульфидом формулы R 1 2 S,
где R' С1 С9-алкил,
причем молярное соотношение хлорида меди и амина или сульфида составляет 1 1 5.
1. The method of simultaneous production of chloroform and an aromatic hydrocarbon chlorinated in the side chain by reacting the corresponding aromatic hydrocarbon with carbon tetrachloride in the liquid phase at elevated temperature, characterized in that the process is carried out in the presence of a complex of copper (I) chloride with an amine of the formula R 3 N,
where RC 2 C 5 -alkyl, or sulfide of the formula R one 2 S
where R 'C 1 C 9 -alkyl,
moreover, the molar ratio of copper chloride to amine or sulfide is 1 1 5.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют катализатор, нанесенный на минеральный носитель, в количестве, отвечающем массовому соотношению хлорида меди и носителя 1 4 100. 2. The method according to p. 1, characterized in that they use a catalyst supported on a mineral carrier in an amount corresponding to the mass ratio of copper chloride and carrier 1 4 100.
RU95113378A 1995-07-28 1995-07-28 Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain RU2076855C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95113378A RU2076855C1 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95113378A RU2076855C1 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2076855C1 true RU2076855C1 (en) 1997-04-10

Family

ID=20170724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95113378A RU2076855C1 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2076855C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Промышлен.хлорорганическ.прод./Под ред. Ошина Л.А. - М., 1978, с. 442. 2. Авторское свидетельство СССР N 1578119, кл. C 07 C 17/10, 1990. 3. Ольденкоп Ю.А., Калинина А.М., ЖОХ, 1960, т. 30, с. 3358 - 3361. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bell et al. The Chemistry of Aryllead (IV) Tricarboxylates. Synthesis
Radhakrishnan et al. Palladium catalyzed hydroamination of conjugated enynes
WO2001016151A1 (en) Reversible photocoupling nucleic acid and phosphoroamidite
CN112723982A (en) Preparation method of benzyl iodide and derivatives thereof
Tubéry et al. Simple 4-acetoxy-5, 6-dihydropyridinium salts: New synthons for the preparation of functionalized piperidine systems
Tietze et al. Stereoselective synthesis of exocyclic allylsilanes by intramolecular reductive Heck cyclisation of propargylsilanes
Tiecco et al. Regiochemistry and stereochemistry of nickel-promoted, carbon-carbon bond-forming reactions of cyclic sulfur compounds
RU2076855C1 (en) Process for simultaneously preparing chloroform and aromatic hydrocarbon chlorinated into side chain
CN109503547B (en) Process for preparing benzodithiolane derivatives
Terao et al. Zirconocene-catalyzed alkylation of aryl alkenes with alkyl tosylates, sulfates and bromides
CN108440384B (en) Process for the preparation of trifluoromethylated derivatives of isoindolones
Terao et al. Titanocene-catalyzed double silylation of dienes and aryl alkenes with chlorosilanes
CN113943979B (en) Method for preparing On-DNA thioether compound from On-DNA aryl halide
RU2078069C1 (en) Method for simultaneous production of chloroform and aromatic hydrocarbon being chlorinated into its side chain
SU852851A1 (en) Method of preparing 1,3-dibromoadamantane
JPS6312849B2 (en)
CA2312514A1 (en) Process for the production of malononitrile
CN114057817B (en) Method for preparing arylboronic acid from On-DNA aryl halide
Ohkata et al. Reaction of silyl enol ethers with N-chlorosuccinimide: trapping of the siloxycarbinyl cation by an azide anion
SU529148A1 (en) Method for preparing substituted chlorobenzene derivatives
US5026931A (en) Process for preparing a product stream rich in naphthalene and 2-monoiodonaphthalene
CN115286576B (en) Acridine derivative and synthesis method thereof
CN110003062B (en) N-phenyl-N-p-toluenesulfonyl difluoroacetamide and application thereof
Berteina et al. Functionalization via Radical Cyclization of Cyclohexenediol Derivatives Bound to Polystyrene
JP2613515B2 (en) Method for producing sodioformylacetone