一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法，以邻二甲苯为起始原料，依次通过氯化、氟化、水解、酰氯化和精馏反应合成邻三氟甲基甲酰氯，本发明专利技术还提供了用于邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法中的陶瓷球、改性TPU材料以及氟化助剂。本发明专利技术采用低毒的物色液体邻二甲苯为起始原料，反应安全性高，且通过提高氯气和氟化氢的利用率，减少了副产物，综合提高了目标产物邻三氟甲基苯甲酰氯的收率。标产物邻三氟甲基苯甲酰氯的收率。

【技术实现步骤摘要】
一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，更具体地，涉及一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法。

技术介绍

[0002]邻三氟甲基苯甲酰氯，又名2
‑
三氟甲基苯甲酰氯，分子式是C8H4ClF3O，分子量为208.565，CAS登记号为312
‑
94
‑
7，纯品为无色透明液体，其熔点为
‑
21.7℃，沸点为72℃/7毫米汞柱，比重1.419，易溶于有机溶剂，微溶于水。
[0003]邻三氟甲基苯甲酰氯是杀菌剂氟酰胺的中间体，阮郎记载了一种2
‑
三氟甲基苯甲酰氯的制备方法，是以邻甲基苯甲酸为原料，具体合成路线如下：。
[0004]上述合成路线选择性好，副产物较少，但是其原料邻甲基苯甲酸常温下为白色易燃棱晶或针晶，其熔点为103
‑
105℃，也就是说以邻甲基苯甲酸原料发生氯化反应时，需要在超过100℃温度下或者在溶剂中溶解情况下才能充分发生反应，而氯化反应是剧烈的放热反应，温度过高或者溶剂存在的环境下极易发生爆炸，给生产带来极大危险和不便。因此需要寻找另外一种绿色和安全的合成路径。
[0005]综上所述，如何设计一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法，安全性较高、反应较温和，且反应收率高，是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于为了解决上述技术问题，而提供一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法，以邻二甲苯为起始原料，反应安全性高，且通过提高氯气和氟化氢的利用率，减少了副产物，综合提高了目标产物邻三氟甲基苯甲酰氯的收率。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法，具体包括以下步骤：（1）氯化往氯化釜中加入邻二甲苯和氯化催化剂，夹套升温至90
‑
100℃，向氯化釜中通入干燥氯气，搅拌反应24h后取样，经气相色谱分析氯化液中1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氯甲基)苯的含量达到54
‑
60%时停止反应。
[0008]（2）氟化将氯化液抽入氟化釜中，加入氟化助剂，通入氟化氢，夹套通蒸汽升温至80℃反应6h，反应结束后，盘管冷冻水降温至50℃，釜内液体放入蒸馏釜进行减压蒸馏，得1
‑
(二氯甲
基)
‑2‑
(三氟甲基)苯粗品。
[0009]（3）水解将1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯粗品抽入水解釜中，加入水及催化剂FeCl3在常压下进行水解反应，反应温度为120℃，反应5h后取样，经检测水解液中无1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯后停止反应，然后将水解液进行减压蒸馏，得邻三氟甲基苯甲醛粗品。
[0010]（4）酰氯化将邻三氟甲基苯甲醛粗品抽入反应釜中，夹套蒸汽保温，在80℃条件下通入干燥氯气进行酰氯化反应，反应8h后取样，经检测无邻三氟甲基苯甲醛时，转入蒸馏釜中减压蒸馏，得邻三氟甲基甲酰氯粗品。
[0011]（5）精馏将邻三氟甲基甲酰氯粗品转入精馏塔中，精馏釜夹套通蒸汽，精馏结束后得邻三氟甲基苯甲酰氯成品。
[0012]进一步地，步骤（1）中邻二甲苯和氯化催化剂的质量比为1：（0.02
‑
0.03），氯气的通入量为0.22
‑
0.26mol/h，所述氯化催化剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺或者偶氮二异丁腈。
[0013]步骤（2）中的蒸馏条件为
‑
0.09MPa、100℃，氟化氢的通入量为0.5
‑
0.7 mol/h。
[0014]步骤（3）和（4）中的蒸馏条件为100
‑
120℃、
‑
0.09MPa，步骤（3）中1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯粗品、水的摩尔比为1：（2
‑
4），催化剂FeCl3的用量为0.1
‑
0.3%。
[0015]步骤（4）中的氯气的通入量为0.13
‑
0.18mol/h。
[0016]步骤（5）中精馏条件为
‑
0.09MPa、100
‑
120℃。
[0017]本专利技术还提供了一种用于邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法中的陶瓷球，在步骤（1）反应开始时，往氯化釜中加入所述陶瓷球，其加入量为邻二甲苯质量的10
‑
20%，所述陶瓷球由多孔陶瓷和包裹在其表面的改性TPU（热塑性聚氨酯弹性体橡胶）防水透气膜制成。
[0018]进一步地，所述陶瓷球的制备方法包括以下步骤：S1、将多孔陶瓷干燥后，置于硅油中浸泡20
‑
30min，然后过滤，得到的物料置于离心机中干燥30
‑
40min，即得预处理后的多孔陶瓷；S2、将改性TPU、纳米硅粉和N,N
‑
二甲基甲酰胺混合均匀，然后加入聚乙二醇，制成涂膜液，然后将涂膜液喷洒至预处理后的多孔陶瓷的表面，喷洒完后立即浸入去离子水中2
‑
3天，最后取出干燥，即得陶瓷球成品。
[0019]进一步地，步骤S2中改性TPU、纳米硅粉、N,N
‑
二甲基甲酰胺、聚乙二醇的质量比为1：（0.04
‑
0.1）：（3
‑
5）：（0.02
‑
0.06）。
[0020]进一步地，所述多孔陶瓷的孔径为10
‑
50μm，其粒径为1
‑
3mm，显气孔率>60%；所述多孔陶瓷的容重分布为：0.98
‑
1.05 g/cm3占5
‑
10%，1.1
‑
1.2 g/cm3占15
‑
25%，1.25
‑
1.35g/cm3占20
‑
40%，1.4
‑
1.45g/cm3占8
‑
15%，1.48
‑
1.55g/cm3占余量。
[0021]根据阿基米德原理，浮力小于或等于物体的重力时，物体下沉或者悬浮，而当物体浸入液体中的体积不变时，浮力仅与液体的密度正相关，因此本专利技术中只需在反应不同阶段控制陶瓷球的质量与体积之比（即容重）等于反应液的密度，才能保证陶瓷球处于悬浮的分散状态，才能更好的促进气相和液相反应。
[0022]已测定邻二甲苯原料的密度为0.95g/cm3；且已知邻甲基氯苄（一氯代产物）的密度为1.1
±
0.1 g/cm3；邻二氯苄（二氯代产物）的密度为1.2
±
0.1 g/cm3；1,2
‑
双(二氯甲基)
苯（四氯代产物）的密度为1.442 g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）氯化往氯化釜中加入邻二甲苯和氯化催化剂，夹套升温至90
‑
100℃，向氯化釜中通入干燥氯气，搅拌反应24h后取样，经气相色谱分析氯化液中1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氯甲基)苯的含量达到54
‑
60%时停止反应；（2）氟化将氯化液抽入氟化釜中，加入氟化助剂，通入氟化氢，夹套通蒸汽升温至80℃反应6h，反应结束后，盘管冷冻水降温至50℃，釜内液体放入蒸馏釜进行减压蒸馏，得1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯粗品；（3）水解将1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯粗品抽入水解釜中，加入水及催化剂FeCl3在常压下进行水解反应，反应温度为120℃，反应5h后取样，经检测水解液中无1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯后停止反应，然后将水解液进行减压蒸馏，得邻三氟甲基苯甲醛粗品；（4）酰氯化将邻三氟甲基苯甲醛粗品抽入反应釜中，夹套蒸汽保温，在80℃条件下通入干燥氯气进行酰氯化反应，反应8h后取样，经检测无邻三氟甲基苯甲醛时，转入蒸馏釜中减压蒸馏，得邻三氟甲基甲酰氯粗品；（5）精馏将邻三氟甲基甲酰氯粗品转入精馏塔中，精馏釜夹套通蒸汽，精馏结束后得邻三氟甲基苯甲酰氯成品。2.根据权利要求1所述的邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法，其特征在于：步骤（1）中邻二甲苯和氯化催化剂的质量比为1：（0.02
‑
0.03），氯气的通入量为0.22
‑
0.26mol/h，所述氯化催化剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺或者偶氮二异丁腈；步骤（2）中的蒸馏条件为
‑
0.09MPa、100℃，氟化氢的通入量为0.5
‑
0.7 mol/h；步骤（3）和（4）中的蒸馏条件为100
‑
120℃、
‑
0.09MPa，步骤（3）中1
‑
(二氯甲基)
‑2‑
(三氟甲基)苯粗品、水的摩尔比为1：（2
‑
4），催化剂FeCl3的用量为0.1
‑
0.3%；步骤（4）中的氯气的通入量为0.13
‑
0.18mol/h；步骤（5）中精馏条件为
‑
0.09MPa、100
‑
120℃。3.一种用于权利要求1所述的邻三氟甲基苯甲酰氯的合成方法中的陶瓷球，其特征在于：在步骤（1）反应开始时，往氯化釜中加入所述陶瓷球，其加入量为邻二甲苯质量的10
‑
20%，所述陶瓷球由多孔陶瓷和包裹在其表面的改性TPU防水透气膜制成。4.根据权利要求3所述的陶瓷球，其特征在于：所述陶瓷球的制备方法包括以下步骤：S1、将多孔陶瓷干燥后，置于硅油中浸泡20
‑
30min，然后过滤，得到的物料置于离心机中干燥30
‑
40min，即得预处理后的多孔陶瓷；S2、将改性TPU、纳米硅粉和N,N
‑
二甲基甲酰胺混合均匀，然后加入聚乙二醇，制成涂膜液，然后将涂膜液喷洒至预处理后的多孔陶瓷的表面，喷洒完后立即浸入去离子水中2
‑
3天，最后取出干燥，即得陶瓷球成品。5.根据权利要求4所述的陶瓷球，其特征在于：步骤S2中改性TPU、纳米硅粉、N,N
‑
二甲基甲酰胺、聚乙二醇的质量比为1：（0.04
‑
0.1）：（3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全，黎星，杨兆峰，武长福，
申请(专利权)人：江西永通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：