一种三氯乙酰氯的制备方法 本发明涉及有机化学酰氯的制备方法,特别是一种三氯乙酰氯的制备方法。
本发明专利申请日前,公开的有机酰氯的制备,以三氯乙醛为原料,经硝酸氧化,首先得到三氯乙酸,再经氯化亚砜氯化制备三氯乙酰氯。该工艺腐蚀严重,设备要求高,大量腐蚀性气体难于处理,污染严重。
四氯乙烯加压催化氧化法制备三氯乙酰氯,同样存在着操作难度大,反应压力高,催化剂不易解决等缺陷。
本发明的发明目的在于克服上述缺陷,而提供一种原料易得、操作条件平稳、无污染、收率高的三氯乙酰氯的制备方法。
本发明的上述发明目的通过下述技术方案来实现:
一种三氯乙酰氯的制备方法,其特征是依次包括如下步骤:
(A).将三氯乙烯在偶氮二异丁腈、三乙胺作用下氧化制得二氯乙酰氯,分离;
(B).将二氯乙酰氯在优选吡啶、同系物或衍生物其中一种作用下氯化制得三氯乙酰氯;
(C).经精馏分离得成品。
所述的将三氯乙烯在偶氮二异丁腈、三乙胺作用下氧化反应,目的在于制备三氯乙酰氯的起始物二氯乙酰氯,其反应式为:
所述的偶氮二异丁腈((CH)2CNCN=NCCN(CH)2)为(A)反应催化剂。其用量最好为三氯乙烯的0.05~0.15%(重量比),催化剂用量低于该范围,造成该反应不进行,达不到催化反应效果;高于该范围,造成该反应激烈,不易控制,且反应压力急剧增大,造成设备耐压条件要求高。
三乙胺为(A)反应的引发剂,其用量最好为三氯乙烯添加量的0.0005~0.002%,三乙胺的用量低于或超出该范围,均造成本反应的不进行。
(A)反应温度最好控制在110℃~150℃,低于该温度,反应起始速度慢,收率低;高于该温度,超出沸点,物料流失;反应压力最好控制在0.45~0.55MPa,压力低于该范围,反应起始速度慢;压力高于该范围,设备耐压条件高、操作难度加大。
为了提高反应初始速度、缩短反应时间,反应起始物料(三氯乙烯、偶氮二异丁腈、三乙胺)置入反应器后,进行预热至60℃~80℃,然后冲氧气进行反应。
将二氯乙酰氯在优选吡啶、同系物或衍生物其中一种作用下进行氯化反应制得三氯乙酰氯,其反应式为:
所述的(B)加热通入液氯氯化,液氯与二氯乙酰氯重量比控制为:1∶1.5~2.5,反应温度为105℃~115℃,反应时间20小时以上,低于此温度,易造成氯气流失,反应不完全;高于此温度,易造成二氯乙酰氯流失,反应太激烈,不易操作。
所述的优选吡啶、同系物或衍生物(α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、吡啶-4-甲醛)其中一种量与二氯乙酰氯的重量比为:0.08~0.15%,低于此量,不发生反应或反应速度过慢;高于此量,造成浪费。
本发明专利制备地三氯乙酰氯外观:无色透明有刺激性液体;在20℃时测定,沸点:116~118℃(1个大气压);比重:1.615~1.630;折光率:1.4681~1.4705,含量:≥98%,杂质:二氯乙酰氯≤1%,三氯乙酸≤0.5%。
本发明制备三氯乙酰氯方法,具有原料易得、设备要求低、操作条件平稳、反应时间短、收率高等优点。
下面结合实施例对本发明做一步的详述:
实施例1:
在1.5立方米的反应釜内加入1.15吨含量99.8%的三氯乙烯,并加入1.15Kg催化剂,40g引发剂,以间接蒸汽加热至70℃,慢慢充氧,反应釜内压力慢慢升至0.45~0.55MPa,温度升至120℃以上时,停止加热,当反应釜温度升至150℃时,在夹套内通冷却水,慢慢降低温度,降低至140℃时,停止通冷却水,反复操作控制温度为140℃~150℃,反应约15小时,待通氧情况下釜内温度不上升时,表明反应基本完全。二氯乙酰氯含量为93.5%。降温至80℃,带压将反应混合物打入精馏釜内,以蒸汽夹套加热精馏釜,在塔顶温度为102℃~106℃之间出前馏份,返回反应釜进一步反应;在108℃时,出精馏液,取样分析二氯乙酰氯含量为97.8%,产量为900Kg,收率为80%,取分离后1000kg二氯乙酰氯加入吡啶0.8kg,温度升至80℃充液氯500kg,温度在105℃-115℃之间,常压反应20小时,经蒸馏得三氯乙酰氯,收率达73%。
实施例2:在1.5立方米的反应釜内加入1.15吨含量99.8%的三氯乙烯,并加入1.00Kg催化剂,40g引发剂,以间接蒸汽加热,慢慢充氧,反应釜内压力慢慢升至0.1MPa,温度升至60℃以上时进行反应,得二氯乙酰氯含量为40%,取分离后1000kg二氯乙酰氯加入吡啶0.9kg,温度升至80℃充液氯250kg,温度在105℃-106℃之间,常压反应26小时,经蒸馏得三氯乙酰氯,收率达45%。
实施例3:在1.5立方米的反应釜内加入1.15吨含量99.8%的三氯乙烯,并加入0.88Kg催化剂,30g引发剂,以间接蒸汽加热70℃,慢慢充氧,反应釜内压力慢慢升至0.4MPa,温度升至110℃以上时进行反应,分析二氯乙酰氯含量为65%,收率为55%,取分离后1000kg二氯乙酰氯加入α-甲基吡啶1.1kg,温度升至80℃充液氯600kg,温度在105℃-115℃之间,常压反应22小时,经蒸馏得三氯乙酰氯,收率达50%。
实施例4:在1.5立方米的反应釜内加入1.15吨含量99.8%的三氯乙烯,并加入0.79Kg催化剂,20g引发剂,以间接蒸汽加热70℃,慢慢充氧,反应釜内压力慢慢升至0.55MPa,温度升至150℃以上时进行反应,分析二氯乙酰氯含量为93%,收率为85%,取分离后1000kg二氯乙酰氯加入β-甲基吡啶、吡啶-4-甲醛吡啶1.3kg,温度升至80℃充液氯700kg,温度在105℃-115℃之间,常压反应22小时,经蒸馏得三氯乙酰氯,收率达55%。
实施例5:在1.5立方米的反应釜内加入1.15吨含量99.8%的三氯乙烯,并加入0.79Kg催化剂,25g引发剂,以间接蒸汽加热70℃,慢慢充氧,反应釜内压力慢慢升至0.8MPa,温度升至180℃以上时进行反应,分析二氯乙酰氯含量为78%,收率为67%,取分离后1000kg二氯乙酰氯加入吡啶-4-甲醛吡啶1.5kg,温度升至80℃充液氯750kg,温度在105℃-115℃之间,常压反应25小时,经蒸馏得三氯乙酰氯,收率达65%。