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《苯甲醛直接氯化法合成間氯苯甲醛的.研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、湘潭大學化T學院壩I論文文獻綜述點18。C(開杯)。能溶于120倍的水,可與乙醇、氯仿、乙醚混溶。苯甲醛(benzaldehyde)分子量106.12,俗稱苦杏仁油,無色或微黃色透明液體,有苦杏仁味。熔點一26。C,沸點179。C,相對密度1.050(10℃),有強折射性,折射率1.5463(20℃),閃點62℃。微溶于水,可與乙醇、乙醚和氯仿混溶,遇空氣逐漸氧化為苯甲酸。能與水蒸汽一同揮發(fā)。I.2.2主要產(chǎn)物的性質(zhì)間氯苯甲醛(m.Chlorobenzaldehyde)分子量140.57,無色或淡黃色透明液體,熔點17~18℃,沸點2
2、13~214℃(55℃,0.1333kpa),相對密度1.2410(20/4℃),折射率1.5650。溶于乙醇、乙醚、苯和丙酮,微溶于水。對氯苯甲醛(p.Chlorobenzaldehyde)分子量:140.57,白色或桔紅色塊狀結(jié)晶。熔點46~47。C,沸點108~iil℃(3.33kpa)。不溶于水,可溶于苯,能用水蒸氣蒸餾方法將其蒸出。在空氣中高溫可吸潮溶解,并揮發(fā)。鄰氯苯甲醛(o.Chlorobenzaldehyde)分子量:140.57,無色或淺黃色油狀液體,有強烈的醛味。熔點12.39"C(1I℃),沸點211.9℃(21
3、3~214℃),84.3℃(1.33kpa),相對密度1.2483(20℃),折射率1.5662,閃點87℃。微溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮和苯。1.3實驗室及工業(yè)中常用的間氯苯甲醛合成工藝1.3.1苯甲醛硝化一水解一取代法“。”該法以苯甲醛為原料,在一定條件下硝化制得間硝基苯甲醛,然后將其還原,經(jīng)重氮化及桑德邁爾反應(yīng)制得間氯苯甲醛.其反應(yīng)式如下:CHO0KN03+H2S04NaNCh+HClN02SnCl2+Hf)c“2c]2+HCI此路線常被實驗室采用,盡管該法具有原料易得,產(chǎn)物純度高,產(chǎn)率較高(可達63%)等優(yōu)點,但是其原料消耗
4、大,反應(yīng)步驟長,操作復(fù)雜難于控制,工業(yè)化不易。文獻中也有以間硝基苯甲醛為原料制備間氯苯甲醛的報道“?!ぁ啊ぁ啊?,產(chǎn)率可達75%以上。1.3.2氯甲苯氯化法“73該法以氯甲苯為原料,通過在光照條件下氯化和水解兩步反應(yīng)制取間氯苯甲醛,目前已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),其反應(yīng)式如下:光H20催化劑工業(yè)化生產(chǎn)中的工藝流程為:向氯化釜中加入間氧甲苯,打開光照,在120。C油浴下,通入氯氣,反應(yīng)生成的氯化氫尾氣經(jīng)降膜吸收器和填料吸收塔強制循環(huán)吸收,副產(chǎn)濃鹽酸。反應(yīng)屬放熱,過程需要控制溫度在160~170。C范圍,當通入一定量的氯氣后,用氣相色譜分析氯化液并
5、及時停氯氣。停氯氣后通冷卻水冷卻料液至60℃以下,將料液抽至水解釜。待水解釜升溫至120。C,加入磷酸鋅,控制溫度120~125。C,向釜中慢慢滴加水,滴加一定量后,通冷卻水冷卻至90。C,慢慢加入20%堿液,加熱回流3h,趁熱將水解液用泵打入蒸發(fā)釜進行水蒸汽蒸餾。餾出液收集在油水分離器中,蒸Ⅺa岌&發(fā)后分去水層可得粗醛液。將粗醛液抽入精餾釜減壓精餾,去除少量前餾分后可得精制的間氯苯甲醛。盡管該法具有生產(chǎn)技術(shù)較成熟的優(yōu)點,但其缺點也不容忽視:反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低(僅達到46.8%)、原料消耗很大、腐蝕嚴重,并且由于光照深度有限,一方面,反應(yīng)難
6、于強化,生產(chǎn)能力低;另~方面,不可避免的黑暗反應(yīng)生成多種副產(chǎn)物,而這些副產(chǎn)物難于分離。1.3.3間接電氧化法“鉗該法分別采用離子交換膜、無隔膜電解槽,在硫酸介質(zhì)中將Mn2+電解氧化成Mn”,以Mn3+為強電解媒質(zhì),槽外間接氧化間氯甲苯為間氯苯甲醛。其反應(yīng)原理為電解反應(yīng):Mn2L一一Mn3++e氧化反應(yīng):4M0++H20_該法的優(yōu)點是在電合成過程中可以通過控制所需要的電極電勢,使反應(yīng)按預(yù)定的方向進行,反應(yīng)具有較高的選擇性,從而可獲得較高純度的產(chǎn)物;由于氧化劑為電子,故可以節(jié)省化學原料,而且基本上沒有三廢排放和污染【l9】;但在間接電氧化
7、合成間氯苯甲醛的過程中,氧化較困難,電流效率和氧化效率較低,導(dǎo)致反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率亦較低,電解質(zhì)母液的循環(huán)利用還有困難【201,并且,反應(yīng)過程始終需要用氮氣保護,反應(yīng)條件較苛刻。目前,正處于實驗室探索階段,工業(yè)化尚有較大難度。1.3.4苯甲醛直接氯化法該法是生產(chǎn)間氯苯甲醛的新工藝,其工藝流程為在裝有攪拌的反應(yīng)釜中,先加入適量的二氯乙烷溶劑和催化劑,經(jīng)加熱、保溫、攪拌,催化劑溶解后,再滴加苯甲醛,控制一定溫度,通入氯氣進行反應(yīng),停止通氯后,進行水解,最后采用水蒸汽粗餾和送入精餾塔精餾的方法分離,即可得到間氯苯甲醛。其反應(yīng)式如下:催化劑+C12
8、———’此法工藝簡單,操作方便,設(shè)備投資少,原料耗用少,轉(zhuǎn)化率和選擇性較高,溶劑可以回收利用,生產(chǎn)成本較低,同時三廢排放少,適于工業(yè)化生產(chǎn)。由于間氯苯甲醛生產(chǎn)的主要問題在于生產(chǎn)成本過高,因此,目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家甚少,造成該