一种负载型分子筛催化氯化2-氯甲苯制备2,6-二氯甲苯的方法技术

技术编号:11915064 阅读:86 留言:0更新日期:2015-08-20 18:33
本发明专利技术公布了一种负载型分子筛催化氯化2–氯甲苯制备2,6-二氯甲苯的方法,该方法采用Fe-L型分子筛为催化剂,Cl2为氯化剂,采用液相氯化法进行2-氯甲苯的选择性氯化。该制备方法工艺简单、反应条件温和,使用的Fe-L型分子筛催化活性好、稳定性好、容易与产物分离,能够显著提高2,6-二氯甲苯选择性,该发明专利技术具有很高的工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成领域,涉及一种2, 6-二氯甲苯的制备方法,具体涉及一种负 载型分子筛催化氯化2-氯甲苯制备2, 6-二氯甲苯的方法。
技术介绍
2, 6-二氯甲苯是一种重要的精细化工原料,可广泛地用于制造杀菌剂、杀虫剂、除 草剂、染料及颜料、医药及其他化工产品。利用2, 6-二氯甲苯可制得2, 6-二氯苯甲醛,进 一步加工可制医药中间体2, 6-二氯苯甲醛肟、医药用双氯苯唑青霉素等;2, 6-二氯甲苯可 还可以经氨氧化制得2,6-二氯苯腈,可进一步加工成农药除草剂草克乐、含氟酰基脲类杀 虫剂等。 2, 6-二氯甲苯的合成技术有很多,可以采用不同物质为原料进行合成。纵观现有 的合成技术,其大都存在一些相应的缺陷。 以邻硝基甲苯或对硝基甲苯为原料,需经过氯化、还原、重氮化脱氢等步骤才能合 成2, 6-二氯甲苯。该工艺存在着流程长、设备利用率低、操作复杂、污染严重、成本较高等 缺点。 以对甲苯磺酰氯为原料,在三氯化锑催化剂存在下,通氯气使对甲苯磺酰氯二氯 代化,经高温脱磺后得到产品,通过实验发现,该氯化反应在温度低时速度很慢,氯气过量 系数很大,反应极不安全,反应温度高时磺酸基会被氯原子取代,影响产品的含量。 以甲苯为原料,先经傅克烷基化反应,生成3, 5-二异丁基甲苯,再在Lewis酸存在 下氯化制得3,5_二异丁基-2,6-二氯甲苯,该中间体在催化剂存在下于340°C~360°C下 脱烷基化得到2,6_二氯甲苯,该法脱烷基化时的操作温度高,操作不安全,且脱去的异丁 烯不易脱离催化剂,容易发生聚合,使催化剂活性急骤下降,催化剂寿命短,成本过高 以甲苯为原料,连续氯化,该方法在生成2,6_二氯甲苯的同时也生成了多种二氯 甲苯异构体,反应中副产物较多,分离难度很大。后期处理困难,工业化难度大。总体来看,现有的2, 6-二氯甲苯的生产方法,存在着工艺复杂、反应条件苛刻,反 应转化率及收率不高,成本大,后处理困难等不足,不利于其工业化生产。因此,开发合理的 2, 6-二氯甲苯合成路线及生产工艺,合成纯度高的2, 6-二氯甲苯非常必要。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述现有技术中2-6-二氯甲苯制备方法的不足,本专利技术提供了一 种工艺简单、反应条件温和、易于工业化的制备方法。 技术方案:本专利技术公开了一种2, 6-二氯甲苯的制备方法,以2-氯甲苯为原料,在 催化剂的作用下,与氯气反应,反应温度为25~45°C,反应时间为3~12h,所得到的氯化 产物精馏,分离,分离后的产物在多层吸附结构的吸附剂的作用下,进行吸附精馏,分离得 到2, 6-二氯甲苯。 所述催化剂为负载Fe的L型分子筛,催化剂的加入量为2-氯甲苯质量的1%~ 5%。该催化剂的制备过程为:将KOH与A1 (OH) 3反应,得到偏铝酸钾碱溶液,将其加入硅溶 胶水溶液中,在30~50°C下,反应8~12h后,然后在120~150°C下,晶化120~168h,洗 涤至中性,烘干,得到分子筛;将分子筛、?冗1 3与水混合,升温至40~90°C,搅拌2~8h, 所得产物过滤,干燥,研磨,400~550°C下煅烧,冷却后的到催化剂。 所述催化剂制备过程中硅溶胶中Si02质量分数为28~30%,密度为1~1. 5g/ mL。硅溶胶的加入量符合摩尔比值Si02:Al203= 20~30:1。 催化剂制备过程中FeCl3与分子筛的质量比为0. 163~1. 63 :10。 所述的吸附剂为主要成分为六钛酸钾,其制备过程为:将K2C03与偏钛酸混合,混 合物干燥后研磨,煅烧,冷却后,在水中煮沸4~12h,然后过滤、洗涤、干燥得到吸附剂。 吸附剂制备过程中K2C03与偏钛酸按摩尔比为1 :1~5。煅烧步骤为:从800~ 900°C开始,以10~100°C /h的速率升温至1100~1200°C。优选地,煅烧步骤为:900°C下 lh,1000°C下 2h,1100°C下 2h,1150°C下 2h 有益效果:本专利技术与现有技术相比存在一些优点: 1,本专利技术制备的Fe-L型分子筛具有催化活性高、易于产物分离、无毒、无污染、可 重复循环使用等优点,利于持续的工业化生产。 2,以2 -氯甲苯以及氯气为原料,成本低;采用一步氯化法,反应路线简单,易于 操作;且反应条件温和。 3,2, 6-二氯甲苯选择性好,解决了分离困难的问题,综合转化率和选择性来看, 其产率较高,适于工业化生产。【具体实施方式】: 以下为本专利技术的较佳实施例,能够更好地理解本专利技术,但本专利技术的实施例不限于 此,同时其所示数据不代表对本专利技术特征范围的限制。 实施例1 (1) Fe-L型分子筛的制备将145. 6g的KOH加入到486mL水中,然后加入 15. 6gAl (OH) 3,在120°C下反应3h,冷却至室温,得到偏铝酸钾碱溶液。配制一定量的硅溶 胶水溶液,将上述偏铝酸钾碱溶液慢慢滴加到硅溶胶水溶液中,原料中硅溶胶的加入量符 合摩尔比值Si0 2:Al203= 30:1。在40°C下反应,10h后将混合物放入水热釜中,在150°C下 晶化168h。用蒸馏水将制得的不同硅铝比的L型分子筛洗涤至中性,在120°C下烘12h,备 用。 将0. 815g(5mmol)FeCl#P 10. 0g L型分子筛加入到装有50mL蒸馏水的100mL三 口烧瓶中,升温至80°C,搅拌4h。将样品干燥,研磨,在马弗炉中升温至500°C煅烧。冷却后 即可得到Fe担载量为0.5mm 〇l/g(L型分子筛)的不同硅铝比的Fe-L型分子筛。分子筛使 用前于300°C下活化2h。 (2)2-氯甲苯氯化反应步骤在250mL的四口烧瓶中加入94mL(100g)2-氯甲 苯,加入3.0g Fe担载量为0. 5mmol/g Fe-L型分子筛催化剂,其中L型分子筛的硅铝比 Si02:Al203= 30 :1,搅拌使其分散均匀。然后向系统中通入30mL/min经浓硫酸干燥的氯 气,在35°C下反应12h得到二氯甲苯,尾气经NaOH溶液吸收除去未反应的Cl 2。反应结束 后,将氯化产物通过精馏塔进行精馏分离,除去未反应的2 -氯甲苯和生成的三氯甲苯,得 到的二氯甲苯的混合物通过精馏塔进行分离,分离出沸点较高的2, 3-二氯甲苯。2,4_二 氯甲苯、2, 5-二氯甲苯、2, 6-二氯甲苯的混合物在多层吸附结构的六钛酸钾作用下,通 过吸附精馏将三者分离。 其中吸附剂六钛酸钾的制备方法如下:将K2C03与偏钛酸按摩尔比为1 :3混合, 将混合物放于干燥箱中120°C干燥24h。干燥后的样品用研钵磨细。取20g研磨后的样品, 放于马弗炉中在不同温度下煅烧。煅烧后的产物在空气中冷却后,在去离子水中煮沸8h, 经过滤、洗涤、干燥得到钛酸钾样品。焙烧温度为900°C下lh,1000°C下2h,1100°C下2h, 1150°C下 2h。 保持Fe担载量不变,改变L型分子筛的硅铝比Si02:Al20 3= 20 :1、30 :1,可得到 不同硅铝比的Fe-L型分子筛催化剂对2 -氯甲苯氯化过程的影响,如表1 : 表1不同硅铝比的Fe-L型分子筛催化剂对2 -氯甲苯氯化反应的影响【主权项】1. 一种2, 6-二氯甲苯的制备方法,其特征在于,以2-氯本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种2,6‑二氯甲苯的制备方法,其特征在于,以2‑氯甲苯为原料,在催化剂的作用下,与氯气反应,反应温度为25~45℃,反应时间为3~12h,所得到的氯化产物精馏,分离,分离后的产物在多层吸附结构的吸附剂的作用下,进行吸附精馏,分离得到2,6‑二氯甲苯;所述催化剂的制备过程为:将KOH与Al(OH)3反应,得到偏铝酸钾碱溶液,将其加入硅溶胶水溶液中,在30~50℃下,反应8~12h后,然后在120~150℃下,晶化120~168h,洗涤至中性,烘干,得到分子筛;将分子筛、FeCl3与水混合,升温至40~90℃,搅拌2~8h,所得产物过滤,干燥,研磨,400~550℃下煅烧,冷却后的到催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钟华陆敏山陈秀珍刘巧宝
申请(专利权)人:南京钟腾化工有限公司江苏钟腾化工有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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