酰氯联产方法与流程

文档序号:11892325阅读:1071来源:国知局

本发明涉及精细化学品材料领域,特别涉及2,4,6-三甲基苯甲酰氯和(甲基)丙烯酰氯重要工业化学品的联产新技术。



背景技术:

2,4,6-三甲基苯甲酰氯和(甲基)丙烯酰氯是用途广泛的精细有机化学品材料,特别是在光固化技术领域,2,4,6-三甲基苯甲酰氯是牌号为光引发剂Darocur TPO和Irgacure 819的公用的关键原材料,而(甲基)丙烯酰氯则是合成多种丙烯酸酯单体和若干医药中间体的重要原材料。

文献已知的合成2,4,6-三甲基苯甲酰氯有如下三种,其一是专利EP-A0554679,披露由1,3,5-三甲基苯和氯代乙酰氯反应生成氯代三甲基乙酰苯,并被次氯酸钠氧化转化为三氯代三甲基乙酰苯,后者在强碱作用下水解为2,4,6-三甲基苯甲酸,最后,该酸和二氯亚砜SOCl2反应生成2,4,6-三甲基苯甲酰氯;其二是专利EP-A0706987,披露由1,3,5-三甲基苯和CO2在无水三氯化铝作用下羧基化成2,4,6-三甲基苯甲酸,该酸再和二氯亚砜SOCl2反应生成2,4,6-三甲基苯甲酰氯;其三是专利CN100436395,披露由1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯[即1,3,5-trimethyl-2-(trichloromethyl)-benzene]在路易斯酸三氯化铁催化下水解得到2,4,6-三甲基苯甲酰氯。上述工艺的共同问题是工艺条件苛刻,固废和酸废排放量巨大(特别是副产的三氯化铝废水和难以吸收回用的SO2酸气),生产效率和环保问题均非常突出。

文献已知的合成(甲基)丙烯酰氯有如下三种,均从(甲基)丙烯酸出发,使用不同的酰化试剂例如三氯化膦,三氯氧膦,二氯亚砜,均存在分离处理困难,收率低下(一般低于70%),产品品质欠佳,以及酸废排放量大的问题,市场上有少量销售但尚未见使用上述技术工业化大规模生产的成功实践,一个综述性代表文章请参考:丙烯酰氯的制备和应用,中国氯碱,2006年第9期23页。一个较新的工艺是专利EP387116披露经由三氯甲苯和丙烯酸反应, 制备丙烯酰氯。三氯甲苯在工业上由甲苯和氯气在气相氯化反应制备,同时释放出3倍当量的氯化氢,酸废排放问题仍然十分突出。

由上当前的技术状况分析可知,仍然亟需发展简单高效且绿色环保的生产新工艺来制造2,4,6-三甲基苯甲酰氯和(甲基)丙烯酰氯,以应对产业领域对上述产品日益增长的需求。



技术实现要素:

本项申请现已意外地发现,使用1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯和(甲基)丙烯酸直接反应,不仅工艺简单方便,且首次实现了2,4,6-三甲基苯甲酰氯和丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯两种核心产品的联产,工艺自身仅仅释放一当量盐酸,且由于2,4,6-三甲基苯甲酰氯和(甲基)丙烯酰氯化学物理性质差距显著,二者可以容易地经由蒸馏得到分离提纯,反应原理见下反应式(其中R是氢或甲基):

值得注意的是,与三氯甲苯的合成截然不同,由于1,3,5-三甲基苯自身含有3个苄式位甲基,所以无法通过氯气氯化1,3,5-三甲基苯的常规方法制备所需的1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯。关于1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯的制备,在专利文献CN100436395中已有记载。

值得注意的是,上述反应的顺利实施密切依赖于正确的“反应条件”,条件不合适则无法或仅能以低下而无经济意义的收率制备所属酰氯产品,和/或生成大量副产物例如3-氯-丙酰氯等。本申请即是在大量探索性实验基础上,提出了针对上述化学转化的合适反应条件,包括催化剂,阻聚剂,反应温度,原料摩尔比,反应压力或真空度,以及操作模式等。

催化剂是MnXq,其中M是一个主族金属或过渡金属阳离子,X是一个卤素,氧原子,硫原子,氢氧根,硫酸根,碳酸根,或磺酸根形式的阴离子,n和q取值为符合化学式电中性原则的1-6之间的整数。催化剂的用量按照原料的摩尔百分比计为0.1-20%,优选的是0.1-10%,更优选的是0.1-5%。

反应中优选地使用到阻聚剂,常用的阻聚剂是苯酚,苯酚类衍生物(包括但不限于对苯二酚,对甲基苯酚,对甲氧基苯酚,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,焦性没食子酸等),三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐,或CuCl,或上述阻聚剂的混合体系;阻聚剂的用量按照原料的摩尔百分比计为0.01-5%,优选的是0.01-3%。

反应温度是25-200摄氏度,优选的是80-180摄氏度。

反应过程中可能产生压力,而在蒸馏获得产品时,可能使用一定的真空度,因此反应工艺的压力可以是0.001-20个大气压,优选的是0.001-5个大气压,更优选的是0.001-1个大气压。

典型的操作方式是,将1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯,催化剂,和阻聚剂置于烧瓶中,加热维持一定的温度,然后向反应瓶缓缓通入(甲基)丙烯酸,一边反应一边蒸馏出生成的(甲基)丙烯酰氯,丙烯酰氯停止溜出后,升高反应温度和/或使用真空,蒸馏收集2,4,6-三甲基苯甲酰氯。

上述工艺中,鉴于丙烯酸价格远较1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯低廉,优选的,前者的摩尔用量较后者是适当过量的,优选的过量1-50%当量。

在实施例中我们将进一步说明。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例进一步说明本发明要旨:

实施例一:

将47.4克的1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯,0.15克的氯化铁,以及0.25克的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚置于于反应瓶中,加热至105℃,滴加14.4克丙烯酸,一边滴加一边蒸出生成的丙烯酰氯,生成的氯化氢气体用水吸收,约1小时滴加完丙烯酸,加完后,缓慢升温至180℃,保持平稳的蒸出丙烯酰氯,得12.8克丙烯酰氯,而后减压蒸馏得33.8克2,4,6-三甲基苯甲酰氯。

实施例二:

将47.4克的1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯,0.1克的氧化锌,以及0.25克的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚置于于反应瓶中,加热至105℃,滴加14.4克丙烯酸,一边滴加一边蒸出生成的丙烯酰氯,生成的氯化氢气体用水吸收,约1小时滴加完丙烯酸,加完后,缓慢升温至180℃,保持平稳的蒸出丙烯酰氯,得12.5克丙烯酰氯,而后减压蒸馏得30.8克2,4,6-三甲基苯甲酰氯。

实施例三:

将47.4克的1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯,0.34克的无水三氯化铝,以及0.26克的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚置于于反应瓶中,加热至125℃,滴加14.4克甲基丙烯酸,一边滴加一边蒸出生成的丙烯酰氯,生成的氯化氢气体用水吸收,约1小时滴加完丙烯酸,加完后,缓慢升温至180℃,施加0.3个大气压的真空度,保持平稳的蒸出甲基丙烯酰氯,得16.0克甲基丙烯酰氯,而后高真空油泵减压蒸馏得32.7克2,4,6-三甲基苯甲酰氯。

实施例四:

将104.28克的1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯,0.33克的氧化锌,以及0.55克的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和0.21克的氯化亚铜置于于反应瓶中,加热至108℃,滴加33.1克丙烯酸,一边滴加一边蒸出生成的丙烯酰氯,生成的氯化氢气体用水吸收,约2.5小时滴加完丙烯酸,加完后,缓慢升温至180℃,保持平稳的蒸出丙烯酰氯,得35.4克丙烯酰氯,而后减压蒸馏得68.8克2,4,6-三甲基苯甲酰氯。

实施例五:

将771.7克的1,3,5-三甲基-2-(三氯甲基)-苯,2.9克的氧化锌,以及5.6克的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚置于于反应瓶中,加热至108℃,滴加304克丙烯酸,一边滴加一边蒸出生成的丙烯酰氯,生成的氯化氢气体用水吸收,约4小时滴加完丙烯酸,加完后,缓慢升温至180℃,保持平稳的蒸出丙烯酰氯,得270.5克丙烯酰氯,而后减压蒸馏得538.1克2,4,6-三甲基苯甲酰氯。

需要强调的是,上述实施例仅仅为示例性而非限定性说明,基于本项申请披露,任何从业技术人员所通常可能采用的反应条件或参数等调整或变动均不会偏离本发明的要旨,本专利的保护范围应以相关的权利书记载条目为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1