高纯度对苯二甲酰氯的制备和提纯方法

文档序号:3493836阅读:813来源:国知局
高纯度对苯二甲酰氯的制备和提纯方法
【专利摘要】本发明公布了一种高纯度对苯二甲酰氯的制备和提纯方法,属有机化学领域。该方法以对苯二甲酸和氯化亚砜为原料,在催化剂的作用下,经回流反应,冷却析出粗产品。过滤后的粗品经过熔融结晶或减压蒸馏进行提纯,分析滤液中苯二甲酸、氯化亚砜和催化剂含量,根据结果补加适量对苯二甲酸、氯化亚砜和催化剂后循环反应。与现有技术相比,本发明的主要优势在于反应结束后不需将过量的氯化亚砜蒸出,而是经过冷却过滤得到粗品,滤液循环使用,降低了能量和物料消耗。
【专利说明】高纯度对苯二甲酰氯的制备和提纯方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机化学领域,尤其涉及一种对苯二甲酰氯的制备纯化方法。
【背景技术】 [0002]芳纶纤维是主要高科技纤维之一,与碳纤维、高强高模量聚乙烯纤维并称世界三大高性能纤维,不但是航空航天、国防军工和高科技产业不可缺少的新材料,也逐渐成为民用工业和生活材料,在先进复合材料、生命保护用品、交通运输和超轻结构等方面应用广泛,是关系到国家安全和国民经济发展的重要基础原料。据报道,目前,芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7%~8%,航空航天材料、体育用材料大约占40% ;轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右,高强绳索等方面大约占13%。在芳纶纤维生产领域,对位芳酰胺纤维发展最快,产能主要集中在日本和美国、欧洲。全球对位芳纶是一个相对垄断的市场,是一个供给制约需求的市场。我国的对位芳纶主要依靠进口,严重受制于人,2011年我国对位芳纶产能约为0.21万吨/年,需求量约5000吨。对苯二甲酰氯是合成芳纶纤维必需的两大主要原料之一,其产量远不能满足市场需要,几乎全部依赖进口。因此对苯二甲酰氯亟待开发与建设。
[0003]目前国内外生产对苯二甲酰氯的方法大多采用氯化亚砜法,在反应体系中加入催化剂,反应结束后首先要蒸出过量的氯化亚砜,然后再进行减压蒸馏或精馏,或者采用重结晶的方法得到产品。如CN20091013180、CN201010260093、CN201110101589中都采用的是氯化亚砜法。以上所述方法需要消耗大量的能源回收氯化亚砜,原料利用率低,生产成本高。目前急需对其工艺进行改进,降低能量和物料消耗,满足工业化生产需求。

【发明内容】

[0004]本发明实施例的目的在于提供一种对苯二甲酰氯的制备和纯化方法,旨在解决物料利用率低,能耗高等缺陷,通过循环利用反应物料,降低生产成本,达到良好的经济和社会效益,满足工业化生产需求。
[0005]为实现本发明目的,本发明对现有工艺进行改进,反应结束后直接冷却将粗产品析出过滤,分析测定滤液中对苯二甲酸、氯化亚砜及催化剂的含量,根据结果补加一定量的对苯二甲酸、氯化亚砜及催化剂进行循环反应。得到的粗产品经过减压蒸馏或熔融结晶,一步可以达到99.9%以上的纯度,这样降低了能量和物料消耗,达到很好的经济和社会效益。
[0006]具体步骤如下:以对苯二甲酸为原料,在催化剂作用下,用氯化亚砜酰化,在79-89 1:加热回流,冷却析出粗品,过滤,分析测定滤液中对苯二甲酸、氯化亚砜及催化剂的含量,根据结果,按照反应物比例补加对苯二甲酸、氯化亚砜及催化剂进行循环反应。过滤出的粗产品经过熔融结晶或减压蒸馏提纯得到产品。反应过程如下:
【权利要求】
1.对苯二甲酰氯的制备和提纯方法,其特征在于,由下述工艺步骤制得: 以对苯二甲酸为原料,在催化剂作用下,用氯化亚砜酰化,在79-89 1:加热回流,冷却析出粗品,过滤,分析测定滤液中对苯二甲酸、氯化亚砜及催化剂的含量,根据结果,按照反应物比例补加对苯二甲酸、氯化亚砜及催化剂进行循环反应;过滤出的粗产品经过熔融结晶或减压蒸馏提纯得到产品; 所述催化剂为1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或DMF、吡唆、四乙基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、四正丁基溴化铵其中之一; 所述熔融结晶时的发汗温度为65-78°C,放出汗液,再升温至85-90°C放出产品; 所述减压蒸馏真空度在133-1330Pa,馏分接收温度为105-130°C。
2.根据权利要求1所述的对苯二甲酰氯的制备和提纯方法,其特征在于,催化剂优选:1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或吡啶。
3.根据权利要求1所述的对苯二甲酰氯的制备和提纯方法,其特征在于,催化剂使用量为对苯二甲酸质量的3%-7%。
4.根据权利要求1所述的对苯二甲酰氯的制备和提纯方法,其特征在于,氯化亚砜用量为对苯二甲酸质量的2-4倍。
5.根据权利要求1-4其中之一所述的对苯二甲酰氯的制备和提纯方法,其特征在于,对于反应生成的尾气HC1、SO2,利用低温冷凝装置首先分离SO2,回收制备氯化亚砜;HC1气体用水吸收或用于聚氯乙烯的制备。
【文档编号】C07C51/60GK104003868SQ201410224413
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】王俊伟, 海国栋, 胡延韶, 陈茜茹, 王丽杰, 李中贤, 刘小培, 靳鹏, 崔强 申请人:中国平煤神马能源化工集团有限责任公司技术中心, 河南省科学院高新技术研究中心
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