一种连续化合成全氯甲硫醇的方法技术

本发明专利技术提供了一种连续化合成全氯甲硫醇的方法。本发明专利技术采用液氯和二硫化碳、盐酸液作为原料，在一定的温度和压力条件下于连续流反应器中进行反应，物料之间发生全液相反应，大大提高了反应效率；同时，采用连续流反应能够有效避免返混，降低全氯与氯气及其它副产的进一步反应，提高了反应选择性。另外，相比于现有技术，本发明专利技术减少了液氯气化工序，避免了氯气反应时溶解放热的问题，反应过程总放热量降低，生产能耗降低；而且，全氯的合成需使用高毒氯气和极易燃的二硫化碳，而本发明专利技术使用连续化反应器可大大降低反应系统中的物料量，提高了反应安全性和可控性，有效避免因跑、冒、滴、漏等原因造成对工人健康危害或其它危险的发生。

A method of continuous synthesis of perchloromethyl mercaptan

【技术实现步骤摘要】
一种连续化合成全氯甲硫醇的方法
本专利技术涉及有机合成
，特别涉及一种连续化合成全氯甲硫醇的方法。
技术介绍
全氯甲硫醇是合成染料、农药等有机合成的中间体，例如农药杀菌剂灭菌丹和克菌丹。因此，全氯甲硫醇的合成具有重要意义。目前全氯甲硫醇的合成方法多采用间歇气液釜式合成，以二硫化碳和盐酸为原料，在温度10-30℃下通氯气一段时间完成反应后分液可得全氯甲硫醇。如公开号CN103360295A的中国专利申请中，使用采用两个反应釜，向两反应釜中加入二硫化碳和盐酸后通氯气合成，通过交替使用主副反应釜合成全氯甲硫醇，反应时间可长达22小时(其全氯收率在95.4％以下，产品含量在97.3％以下)。该类合成方法主要存在以下几种缺点：(1)反应时间较长，需长达22个小时才能完成反应；更长的反应时间增加了人工成本同时也降低了单位时间的产量。(2)产物全氯与氯气会进一步发生串联副反应，使用釜式反应器，返混会造成串联副反应的增加，降低选择性。(3)合成反应装置多为间歇釜，反应物料量大。二硫化碳极度易燃，氯气毒性高，反应危险性高，易出现物料的跑、冒、滴、漏，对工人的身体健康造成极大危害。(4)该反应放热量大，需要及时移除热量，大的反应釜降低了传热面积，在换热上需投入更多成本以维持反应温度。现有技术中还有公开采用连续化生产的方法，如公开号CN206553431U专利介绍了一种连续化生产全氯甲硫醇的系统，同样以二硫化碳、氯气、水为原料，使用文丘里管实现全氯甲硫醇的连续化生产。此方法可以实现全氯甲硫醇的连续化生产，但仍存在反应速度慢的问题，容器存料量大，且设备换热能力差，需增加外循环系统增强换热能力，设备成本高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种连续化合成全氯甲硫醇的方法。本专利技术提供的方法能够有效提高反应效率和选择性。本专利技术提供了一种连续化合成全氯甲硫醇的方法，包括：将二硫化碳、液氯和盐酸液分别通入连续流管道式反应器中进行反应，形成全氯甲硫醇；所述反应的温度为-10℃～50℃，压力为0.2～1.6MPa。优选的，所述二硫化碳与液氯的投料摩尔比为1∶(4.8～5.3)。优选的，所述盐酸液与二硫化碳的质量比为(1～5)∶1。优选的，所述盐酸液的质量浓度为12％～30％。优选的，所述反应的温度为10～20℃。优选的，所述反应的物料停留时间为0.5～3min。优选的，所述连续流管道式反应器为连续流微通道反应器。优选的，在所述反应后，还进行静置分液。本专利技术采用液氯和二硫化碳、盐酸液作为原料，在一定的温度和压力条件下于连续流反应器中进行反应，物料之间发生全液相反应，大大提高了反应效率；同时，采用连续流反应能够有效避免返混，降低全氯与氯气及其它副产的进一步反应，提高了反应选择性。另外，相比于现有技术，本专利技术减少了液氯气化工序，避免了氯气反应时溶解放热的问题，反应过程总放热量降低，生产能耗降低；而且，全氯的合成需使用高毒氯气和极易燃的二硫化碳，而本专利技术使用连续化反应器可大大降低反应系统中的物料量，提高了反应安全性和可控性，有效避免因跑、冒、滴、漏等原因造成对工人健康危害或其它危险的发生。而且采用微通道反应器无放大效应，可根据生产需要进行相应放大。试验结果表明，本专利技术提供的连续化制备方法的物料停留时间为1.5min左右，相比于现有技术(现有技术中单批次生产需反应22小时左右)，大大缩短了反应时间，提高了反应效率；同时，本专利技术方法的CS2转化率在96.3％以上，选择性在98.2％以上，产品收率在95.5％以上，纯度在99％以上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术合成方法的工艺装置示意图；图2为本专利技术实施例1所得产品的红外谱图；图3为实施例1中所得产品的全氯甲硫醇含量检测图。具体实施方式本专利技术提供了一种连续化合成全氯甲硫醇的方法，包括：将二硫化碳、液氯和盐酸液分别通入连续流管道式反应器中进行反应，形成全氯甲硫醇；所述反应的温度为-10℃～50℃，压力为0.2～1.6MPa。本专利技术采用液氯和二硫化碳、盐酸液作为原料，在一定的温度和压力条件下于连续流反应器中进行反应，物料之间发生全液相反应，生成全氯甲硫醇，其合成反应方程式如下：5Cl2+CS2+4H2O→Cl3CSCl+H2SO4+6HCl。本专利技术提供的上述合成方法可通过图1所述的工艺装置进行，图1为本专利技术合成方法的工艺装置示意图。本专利技术采用液氯作为反应原料，使整个反应为全液相反应，相比气液反应，反应速率提高近1000倍，大大缩短了反应时长，提高产量；同时，减少了液氯气化工序，避免了氯气反应时溶解放热的问题，反应过程总放热量降低，生产能耗降低。本专利技术中，所述二硫化碳与液氯的投料摩尔比优选为1∶(4.8～5.3)，更优选为1∶(5.0～5.1)。对于本专利技术的反应体系，控制在上述比例下，能有效提高反应效果，若液氯比例过低，则会降低二硫化碳转化率，从而降低产品含量和收率，若液氯比例过高，则会与生成的全氯甲硫醇进一步发生副反应，产生较多高沸点副产物、不易除去，降低产品含量。在本专利技术的一些实施例中，二硫化碳与液氯的投料摩尔比为1∶4.8、1∶5.0或1∶5.3。本专利技术中，所述盐酸液与二硫化碳的质量比优选为(1～5)∶1。本专利技术中，所述盐酸液的质量浓度优选为12％～30％。在本专利技术的一些实施例中，采用稀盐酸，其质量浓度为12％。本专利技术中，将上述三种物料分别通入连续流管道式反应器中进行反应。所述连续流管道式反应器优选为连续流微通道反应器。本专利技术采用连续流方式进行反应，能够有效避免返混，降低全氯甲硫醇与氯气及其它副产进一步反应，提高了选择性；而且，全氯甲硫醇的合成需使用高毒性氯和极易燃的二硫化碳，本专利技术使用连续化反应器可大大降低反应系统中的物料量(同产能下反应容积从2000L下降到1-2L)，从而提高了反应安全性和可控性，有效避免因跑、冒、滴、漏等原因造成对工人健康危害或其它危险的发生。本专利技术中，所述反应的温度为-10℃～50℃，优选为10～20℃。在本专利技术的一些实施例中，反应温度为14～16℃或-10℃。本专利技术中，所述反应的压力为0.2～1.6MPa，在上述压力条件下才能有效进行液相反应，保证反应效果，若压力过低，则造成液氯气化，转变为气液反应，影响反应效果，若压力过高，则增加设备折损和危险性。在本专利技术的一些实施例中，反应压力为1MPa。本专利技术中，所述反应的物料停留时间优选为0.5～3min。在本专利技术的一些实施例中，停留时间为0.5min或1.5min。本专利技术中，反应器为连续流管道式反应器，进行的是连续化的反应，具体的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续化合成全氯甲硫醇的方法，其特征在于，包括：/n将二硫化碳、液氯和盐酸液分别通入连续流管道式反应器中进行反应，形成全氯甲硫醇；/n所述反应的温度为-10℃～50℃，压力为0.2～1.6MPa。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续化合成全氯甲硫醇的方法，其特征在于，包括：
将二硫化碳、液氯和盐酸液分别通入连续流管道式反应器中进行反应，形成全氯甲硫醇；
所述反应的温度为-10℃～50℃，压力为0.2～1.6MPa。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二硫化碳与液氯的投料摩尔比为1∶(4.8～5.3)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述盐酸液与二硫化碳的质量比为(1～5)∶1。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，张学举，高技峰，张恒，李江，王进步，杨海鹏，陈淑娇，
申请(专利权)人：宁夏格瑞精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64