一种采用螯合树脂作为催化剂制备对氯甲苯的方法技术

本发明专利技术涉及一种甲苯氯化反应的方法，尤其涉及一种采用螯合树脂作为催化剂制备对氯甲苯的方法。本发明专利技术采用的大孔金属螯合树脂催化剂为多孔道结构，金属离子位于孔道内，使得亲电反应主要在催化剂孔道内进行；由于对氯甲苯分子尺寸比邻氯甲苯小，在一定尺寸的孔道内的扩散速度比邻氯甲苯大，因此亲电反应得到更多的对位产物；同时，本发明专利技术的方法对温度、压力的要求较低。在60～65℃、0.05-0.1MPa条件下，对氯甲苯与邻氯甲苯的含量比最高可达5.1：1。本发明专利技术的采用甲苯氯化反应制备对氯甲苯的方法，既可以采用连续反应的方法，也可以采用间歇反应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种甲苯氯化反应的方法，尤其涉及。本专利技术采用的大孔金属螯合树脂催化剂为多孔道结构，金属离子位于孔道内，使得亲电反应主要在催化剂孔道内进行；由于对氯甲苯分子尺寸比邻氯甲苯小，在一定尺寸的孔道内的扩散速度比邻氯甲苯大，因此亲电反应得到更多的对位产物；同时，本专利技术的方法对温度、压力的要求较低。在60～65℃、0.05-0.1MPa条件下，对氯甲苯与邻氯甲苯的含量比最高可达5.1：1。本专利技术的采用甲苯氯化反应制备对氯甲苯的方法，既可以采用连续反应的方法，也可以采用间歇反应的方法。【专利说明】
本专利技术涉及一种甲苯氯化反应的方法，尤其涉及。
技术介绍
一直以来，人们都在努力寻找甲苯氯化反应时提高对位产物比例的方法，美国专利(US4031144)报道用三氯化镍和二氯化硫作催化，甲苯与氯气在液相中进行环氯化反应，产物中对氯甲苯:邻氯甲苯=0.9?0.97:1。甲苯环氯化用路易斯酸催化剂，同时用噻蒽或噻蒽的衍生物作助催化剂(US4069263，US4250122)，一氯化产物中对氯甲苯:邻氯甲苯=1.4:1，虽然该方法获得较高的对邻比，但是反应需在0°C左右条件下进行，反应条件苛刻，且助催化剂不易合成。欧洲专利(292，824)报道用路易斯酸催化剂，噻嗪类化合物作助催化剂，甲苯与氯气环氯化产物中对氯甲苯:邻氯甲苯=1.2?1.5:1。虽然对氯甲苯比例有明显提高，但噻嗪类化合物在反应中遇少量水会分解，导致失活，难以工业化推广应用。 钾L型分子筛、钠Y型分子筛用作甲苯氯化催化剂的报道文献很多，欧洲专利(EP248，931)及中国专利(CN20062016542，I)报道用钾L型分子筛作催化剂，氯代脂肪醇为助催化剂，甲苯与氯气在液相条件下反应，产物中对氯甲苯:邻氯甲苯=3.3:1。但是分子筛晶格容易被反应产生的酸破环，催化剂寿命短，再生以后重复使用时氯化产物中对氯甲苯的比例明显下降，同时氯化液中间位含量高，难以得到纯度高的对氯甲苯。
技术实现思路
本发提供了一种工艺条件简单的采用螯合树脂作为催化剂制备对氯甲苯的方法；采用本专利技术的方法，催化剂的用量少，所制备的对氯甲苯与邻氯甲苯的比例较高。 技术方案1.，以甲苯和氯气为原料、大孔金属螯合树脂作为催化剂，在60-65°C、0.05-0.1MPa条件下反应；然后将所得产物进行分离即可；大孔金属螯合树脂与甲苯的摩尔比为1-3:100 ；所述大孔金属螯合树脂是由质量浓度为10%的氯化镍水溶液和粒径为0.5-1.5mm、孔径为0.6-lnm的0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，在搅拌、ph为3、60°C恒温条件下，螯合2-3小时而成；所述0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂与金属盐水溶液的体积比为1:2。 3.上述制备对氯甲苯的方法，甲苯用1，2-二氯乙烷稀释，甲苯与1，2-二氯乙烷的体积是0.1-4: I。 甲苯与氯气反应时，亲电反应主要发生在苯环中甲基基团的邻位和对位。使用普通的路易斯酸催化剂如三氯化铝、三氯化镍等，产物中邻位的比例相对较高。本专利技术采用的大孔金属螯合树脂催化剂为多孔道结构，金属离子位于孔道内，使得亲电反应主要在催化剂孔道内进行；由于对氯甲苯分子尺寸比邻氯甲苯小，在一定尺寸的孔道内的扩散速度比邻氯甲苯大，因此亲电反应得到更多的对位产物；同时，本专利技术的方法对温度、压力的要求较低。在60?65°C、0.05-0.1MPa条件下，对氯甲苯与邻氯甲苯的含量比最高可达5.1:I。本专利技术的采用甲苯氯化反应制备对氯甲苯的方法，既可以采用连续反应的方法，也可以采用间歇反应的方法。 有益效果对氯甲苯与邻氯芳烃的含量比高，且对工艺条件要求低；催化剂的用量少；催化剂的活性高、可多次循环利用。 【具体实施方式】实施例1 催化剂的制备:在四口烧瓶中，加150ml浓度10%的氯化镍水溶液，启动搅拌，升温至60°C，然后加入盐酸调Ph为3，再加入75ml粒径0.5-1.5mm、孔径为100_120nm的0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，在60°C条件下保温2小时后过滤，固体用清水漂洗两次后虑干，母液可以套用。将虑干后的固体装入带有分水器的四口烧瓶，加入150ml甲苯，加热脱水后滤去甲苯即得大孔螯合树脂催化剂。 实施例2在带有冷却夹套的固定床反应器中装入40克大孔螯合树脂催化剂，在常压下甲苯以0.5克/分钟流速通过固定床反应器，慢慢打开通氯阀门，调整氯气流量，控制甲苯转化率95%，甲苯与氯气混合后从底部进入反应器，反应液从顶部流出，通过调节冷媒流量控制反应温度65°C，反应平稳后取样用气相色谱分析氯化液含量，混氯甲苯中甲苯含量4.6%，对氯甲苯:邻氯甲苯=3.8:1，多氯甲苯含量0.87%，间氯甲苯含量0.16%。 实施例3甲苯用一倍的1，2- 二氯乙烷稀释；在带有冷却夹套的固定床反应器中装入40克大孔螯合树脂催化剂，在0.05Mp下甲苯以0.5克/分钟流速通过固定床反应器，慢慢打开通氯阀门，调整氯气流量，控制甲苯转化率95%，甲苯与氯气混合后从底部进入反应器，反应液从顶部流出，通过调节冷媒流量控制反应温度60°C，反应平稳后取样用气相色谱分析氯化液含量，混氯甲苯中甲苯含量3.7%，对氯甲苯:邻氯甲苯=4.3:1，多氯甲苯含量0.97%，间氯甲苯含量0.18%。 实施例4甲苯用2倍的1，2-二氯乙烷稀释，在带有冷却夹套的固定床反应器中装入60克大孔螯合树脂催化剂，在0.05Mp下甲苯以0.5克/分钟流速通过固定床反应器，慢慢打开通氯阀门，调整氯气流量，控制甲苯转化率95%，甲苯与氯气混合后从底部进入反应器，反应液从顶部流出，通过调节冷媒流量控制反应温度60°C，反应平稳后取样用气相色谱分析氯化液含量，混氯甲苯中甲苯含量4.1%，对氯甲苯:邻氯甲苯=4.9:1，多氯甲苯含量0.91%，间氯甲苯含量0.17%。 实施例5甲苯用3倍的1，2-二氯乙烷稀释，在带有冷却夹套的固定床反应器中装入50克大孔螯合树脂催化剂，在常压下甲苯以0.5克/分钟流速通过固定床反应器，慢慢打开通氯阀门，调整氯气流量，控制甲苯转化率95%，甲苯与氯气混合后从底部进入反应器，反应液从顶部流出，通过调节冷媒流量控制反应温度65°C，保持流速不变，调整氯气流量，控制甲苯转化率95%，反应平稳后取样用气相色谱分析氯化液含量，混氯甲苯中甲苯含量5.7%，对氯甲苯:邻氯甲苯=5.1:1，多氯甲苯含量0.57%，间氯甲苯含量0.19%。【权利要求】1.，其特征在于，以甲苯和氯气为原料、大孔金属螯合树脂作为催化剂，在60-65°C、0.05-0.1MPa条件下反应；然后将所得产物进行分离即可；大孔金属螯合树脂与甲苯的摩尔比为1-3:100 ； 所述大孔金属螯合树脂是由质量浓度为10%的氯化镍水溶液和粒径为0.5-1.5mm、孔径为0.6-lnm的0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，在搅拌、ph为3、60°C恒温条件下，螯合2-3小时而成；所述0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂与金属盐水溶液的体积比为1:2。2.根据权利要求1所述制备对氯甲苯的方法，甲苯用1，2_二氯乙烷稀释，甲苯与.1，2- 二氣乙焼的体积是0.1-4: I ο【文档编号】C07C2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用螯合树脂作为催化剂制备对氯甲苯的方法，其特征在于，以甲苯和氯气为原料、大孔金属螯合树脂作为催化剂，在60‑65℃、0.05‑0.1MPa条件下反应；然后将所得产物进行分离即可；大孔金属螯合树脂与甲苯的摩尔比为1‑3:100；所述大孔金属螯合树脂是由质量浓度为10%的氯化镍水溶液和粒径为0.5‑1.5mm、孔径为0.6‑1nm的0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，在搅拌、ph为3、60℃恒温条件下，螯合2‑3小时而成；所述0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂与金属盐水溶液的体积比为1：2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩红淑，
申请(专利权)人：韩红淑，
类型：发明
国别省市：山东;37