甲苯在路易斯酸催化劑三氯化鐵、三氯化銻、三氯化鋁等作用下,與氯氣在液相中反應(yīng),生成的芳環(huán)單取代產(chǎn)物一氯甲苯為鄰氯甲苯與對(duì)氯甲苯的混合物。如果用三氯化鐵作催化,一氯甲苯混合物中對(duì)氯甲苯與鄰氯甲苯的比例約為0.5~0.55:1。
甲苯環(huán)氯化產(chǎn)物中對(duì)氯甲苯是生產(chǎn)農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體,而鄰氯甲苯的用途要小很多,很大一部分作為低價(jià)的溶劑使用。
一直以來(lái),人們都在努力尋找甲苯環(huán)氯化反應(yīng)時(shí)提高對(duì)位產(chǎn)物比例的方法,美國(guó)專利(US4031144)報(bào)道用三氯化鐵和二氯化硫作催化,甲苯與氯氣在液相中進(jìn)行環(huán)氯化反應(yīng),產(chǎn)物中對(duì)氯甲苯:鄰氯甲苯=0.9~0.97:1。甲苯環(huán)氯化用路易斯酸催化劑,同時(shí)用噻蒽或噻蒽的衍生物作助催化劑(US4069263,US4250122),一氯化產(chǎn)物中對(duì)氯甲苯:鄰氯甲苯=1.4:1,雖然該方法獲得較高的對(duì)鄰比,但是反應(yīng)需在0℃左右條件下進(jìn)行,反應(yīng)條件苛刻,且助催化劑不易合成。歐洲專利(292,824)報(bào)道用路易斯酸催化劑,噻嗪類化合物作助催化劑,甲苯與氯氣環(huán)氯化產(chǎn)物中對(duì)氯甲苯:鄰氯甲苯=1.2~1.5:1。雖然對(duì)氯甲苯比例有明顯提高,但噻嗪類化合物在反應(yīng)中遇少量水會(huì)分解,導(dǎo)致失活,難以工業(yè)化推廣應(yīng)用。
鉀L型分子篩、鈉Y型分子篩用作甲苯環(huán)氯化催化劑的報(bào)道文獻(xiàn)很多,歐洲專利(EP248,931)及中國(guó)專利(CN20062016542,1)報(bào)道用鉀L型分子篩作催化劑,氯代脂肪醇為助催化劑,甲苯與氯氣在液相條件下反應(yīng),產(chǎn)物中對(duì)氯甲苯:鄰氯甲苯=3.3:1。但是分子篩晶格容易被反應(yīng)產(chǎn)生的酸破環(huán),催化劑壽命短,再生以后重復(fù)使用時(shí)氯化產(chǎn)物中對(duì)氯甲苯的比例明顯下降,同時(shí)氯化液中間位含量高,難以得到純度高的對(duì)氯甲苯。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決采用甲苯環(huán)氯化制備對(duì)氯甲苯的方法中存在的對(duì)氯甲苯與鄰氯甲苯的比例低或工藝條件苛刻的問(wèn)題,本發(fā)提供了一種工藝條件簡(jiǎn)單且對(duì)氯甲苯與鄰氯甲苯的比例較高的制備對(duì)氯甲苯的方法。
一種制備對(duì)氯甲苯的方法,以甲苯和氯氣為原料、大孔金屬螯合樹脂作為催化劑,在10~80℃、0.05-0.1MPa條件下反應(yīng);然后將所得產(chǎn)物進(jìn)行分離即可;大孔金屬螯合樹脂與甲苯的摩爾比為4-6:100;
有益效果
(1)對(duì)氯甲苯與鄰氯甲苯的含量比高,且對(duì)工藝條件要求低;
(2)催化劑的用量少;催化劑的活性高、可多次循環(huán)利用。