一種對氯三氟甲苯的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對氯三氟甲苯的合成方法。以以對氯甲苯為原料，經(jīng)氯化、氟化二步合成對氯三氟甲苯。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用脫水釜中對原料進(jìn)行加熱脫水處理，氯化副反應(yīng)少，產(chǎn)品純度高，而且無需增加分級氯化裝置，工藝流程簡單、操作方便；本發(fā)明氯化工藝中采用分批加入催化劑的方式，提高了催化劑的使用效率，使得生產(chǎn)中由于氯化反應(yīng)生成的副產(chǎn)物和廢氣排放大量減少，減少了生產(chǎn)過程的污染物的排放。
【專利說明】一種對氯三氟甲苯的合成方法
一【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)藥化工中間體產(chǎn)品的制備方法，特別是一種對氯三氟甲苯的合成方法。本方法適用于以對氯甲苯為原料，經(jīng)氯化、氟化二步合成對氯三氟甲苯的場合。
二【背景技術(shù)】
[0002]對氯三氟甲苯(4-chlorobenzotrifIuoride)是無色透明液體,有鹵代苯氣味。該化合物不溶于水，能與苯、甲苯、乙醇、乙醚、鹵代烴等混溶。對氯三氟甲苯是重要的有機(jī)合成中間體，所含的氟原子賦予其具有特殊的活性，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等精細(xì)有機(jī)合成領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。對氯三氟甲苯是農(nóng)藥上合成多種含氟殺蟲劑和除草劑的關(guān)鍵中間體，目前用量最多的是合成氟樂靈、乙丁氟樂靈、氟酯肟草醚、氟碘胺草醚，以及羧氟醚除草劑等。
[0003]目前，國內(nèi)對氯三氟甲苯的合成工藝普遍采用氯化氟化法:先將對氯甲苯投入反應(yīng)釜中升溫至1201:，然后加入0.2(% (以對氯甲苯計(jì))引發(fā)劑，并緩慢地通入氯氣，當(dāng)氯化反應(yīng)液比重達(dá)到1.485g/mL(25°C )時(shí)，停止通氯，并將氯化反應(yīng)物投入帶有攪拌的高壓反應(yīng)釜中，在1.5MPa高壓下用無水氟化氫取代得對氯三氟甲苯，然后再經(jīng)水洗、堿洗、減壓蒸餾得對氯三氟甲苯成品。該合成工藝存在以下問題:
[0004](I)在氯化反應(yīng)過程中，由于未能嚴(yán)格控制好副反應(yīng)的發(fā)生，致使氯化反應(yīng)中對氯三氟甲苯含量只能達(dá)到90%左右，反應(yīng)收率低偏；
[0005](2)該合成工藝在氯化生產(chǎn)過程中，由于采用的是單釜氯化形式，氯化過程中，氯氣吸收利用率太低，只有75%左右。
[0006]已報(bào)道的對氯三氟甲苯改進(jìn)合成方法有:在氯化反應(yīng)前增加了去鐵離子和水份的原材料凈化裝置，對原材料對氯甲苯進(jìn)行了脫鐵離子和水份的處理，改單釜氯化形式為分級串聯(lián)氯化(精細(xì)化工中間體.2002，32 (2):46-47)。該方法需要增加原料處理裝置，以及分級氯化裝置。
三
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)難題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對氯三氟甲苯的新的合成方法，以對氯甲苯為原料，經(jīng)過氯化、氟化二步反應(yīng)得到目標(biāo)化合物。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0009](I)氯化:將桶裝原料4-氯甲苯(對氯甲苯)投入脫水釜加熱至80°C脫去水份后抽入氯化釜中，用蒸汽加熱至110°c，開始向氯化釜中通入經(jīng)氣化器氣化后的氯氣，同時(shí)向氯化釜夾套中通入冷卻水，催化劑分4批加入，每批間隔30分鐘。取樣分析氯化料合格后，停止通氯。氯化產(chǎn)生的對氯三氯甲苯泵入氯化料罐待用，反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣去尾氣吸收裝置，經(jīng)水、液堿吸收后分別得到鹽酸、次氯酸鈉溶液。[0010](2)氟化:將氯化后的物料4-氯三氯甲苯泵入高位槽中計(jì)量后放入氟化釜中，打開冷凍鹽水系統(tǒng)，用0.2MPa壓縮空氣將氟化氫壓入氟化釜，用蒸汽加熱，當(dāng)釜內(nèi)壓力達(dá)1.7MPa、溫度達(dá)80°C時(shí)，停止加熱，保溫30分鐘。取樣分析合格后，得到對氯三氟甲苯粗品。反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣去尾氣吸收裝置，經(jīng)水、液堿吸收后分別得到鹽酸、次氯酸鈉溶液。
[0011](3)精餾:將上述粗產(chǎn)品減壓精餾后得到純度99wt%以上的對氯三氟甲苯。
[0012](4)中和包裝:將純度99wt%以上的對氯三氟甲苯轉(zhuǎn)入中和釜，加入一定量的純堿，開啟攪拌中和到PH呈現(xiàn)中性后經(jīng)過濾，然后包裝得到對氯三氟甲苯成品。
[0013]所述催化劑為:偶氮二異丁腈。
[0014]氯化反應(yīng)所用原料的質(zhì)量比為:對氯甲苯:催化劑=I: 0.05~0.1。
[0015]氟化反應(yīng)所用原料的摩爾比為:對氯三氯甲苯:氟化氫=I: 3~3.5。
[0016]氯化反應(yīng)的溫度為110~112°C。
[0017]氟化反應(yīng)的溫度為80~82V。
[0018]氯化反應(yīng)的時(shí)間為20~24小時(shí)。
[0019]氟化反應(yīng)的釜內(nèi)壓力為1.7~1.8MPa。
[0020]減壓精餾條件為:真空度0.95Mpa，回流比5: 2~3: 1，收集塔頂氣相溫度138~140°C的餾分，冷凝后得到目標(biāo)化合物。
[0021]本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)式為:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種對氯三氟甲苯的合成方法，其特征在于:以對氯甲苯為原料，經(jīng)過氯化、氟化二步反應(yīng)得到目標(biāo)化合物；其中，氯化步驟是將對氯甲苯投入反應(yīng)釜中，升溫到一定溫度，加入催化劑，開始通入干燥的氯氣，流量40~80m3/h，以后每隔30分鐘加一次催化劑，控制溫度110~112°C，反應(yīng)時(shí)間20小時(shí)以上，得到對氯三氯甲苯；氟化步驟是將一定量的對氯三氯甲苯和一定量的無水氟化氫壓入反應(yīng)釜中，蒸汽加熱，當(dāng)釜內(nèi)壓力達(dá)1.7MPa、溫度達(dá)80°C時(shí)，停止加熱，保溫30分鐘。取樣分析合格后，將氟化釜內(nèi)物料4-氯三氟甲苯粗品精餾、加碳酸鈉中和后得中間產(chǎn)品4-氯三氟甲苯。
2.如權(quán)利要求1所述的一種對氯三氟甲苯的合成方法，其特征在于:所述催化劑為偶氮二異丁腈。
3.如權(quán)利要求1所述的一種對氯三氟甲苯的合成方法，其特征在于:氯化反應(yīng)所用原料的質(zhì)量比為:對氯甲苯:催化劑=I: 0.05~0.1。
4.如權(quán)利要求1所述的一種對氯三氟甲苯的合成方法，其特征在于:氟化反應(yīng)所用原料的摩爾比為:對氯三氯甲苯:氟化氫=I: 3~3.5。
5.如權(quán)利要求1所述的一種對氯三氟甲苯的合成方法，其特征在于:減壓精餾條件為:真空度0.95Mpa，回 比5: 2~3: 1，收集塔頂氣相溫度138~140°C的餾分。
【文檔編號】C07C17/20GK103787825SQ201410083906
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】鄭龍洲, 方東, 李付香 申請人:江蘇大華化學(xué)工業(yè)有限公司