氯苯生产方法
对氯苯酚与邻氯苯酚分别有多种 生产 方法(见下文), 但都不能直接以对氯甲苯或邻氯甲苯为原料来制取。 能够联产对氯苯酚与邻氯苯酚的生产方法有: 苯酚氯化硫酰法、 苯酚氯化法、苯酚氯化铜法。 目前 应用 最多的 工业 化生产方法 是苯酚氯化法, 其最大优点是可以用同一套 设备 生产对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4- 二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、 五氯苯酚等苯酚氯代衍生物,形成系列化,便于 企业 根据市场需求来 调整生产。对氯苯酚、邻氯苯酚的产出比例可通过采取不同的 工艺 条 件(尤其是 催化剂 )来进行调节。 2.1 对氯苯酚的生产方法 目前已开发出的对氯苯酚生产方法有:苯酚氯化硫酰法、 对氨基苯酚法、对氯苯胺法、苯酚直接氯化法、苯酚氯化铜法, 分别介绍如下。 2.1.1 苯酚硫酰氯法 由苯酚与硫酰氯在铁催化剂存在下反应制得对氯苯酚, 同时有25~ 30%的副产物邻氯苯酚生成 。 具体过程如下:将苯酚加热熔化后,降温至40℃, 慢慢加入硫酰氯,约需40~45分钟加完,搅拌4小时, 升温至43~47℃,继续保温4小时,反应完毕后冷却至室温, 依次用水、10%碳酸钠溶液、水洗涤,减压蒸馏收集110~ 11.5℃(20mm汞柱)馏分,得对氯苯酚, 同时有25~ 30%的副产物邻氯苯酚生成。每生产1吨对氯苯酚要消耗苯酚约1 吨、硫酰氯约2吨。 2.1.2 对氨基苯酚法 由对氨基苯酚经重氮化、置换而得。 具体过程如下:在反应釜中加水、对氨基苯酚和盐酸, 搅拌冷却至10℃以下,滴加NaNO3溶液至反应终点,反应 温度 不超过15℃。将此重氮液加至氯化亚铜盐酸溶液中, 慢慢升温至IO5 ~ 108 ℃ 回流1小时,冷却至室温静置, 萃取油层,减压蒸馏,收集130 ~ 14O ℃(10 ~ 20mm 汞柱 )馏分,得对氯苯酚。 2.1.3 对氯苯胺法 由对氯苯胺经重氮化、水解而得。 具体过程如下:在反应釜内加入水和对氯苯胺,然后边搅拌边加入[ wiki] 硫酸 [/wiki],之后升温至90 ℃ 搅拌半小时, 再降至25 ℃ 以下,滴加NaNO2溶液至反应终点, 升温回流2小时,冷却分层,萃取油层,减压蒸馏,收集130 ~ 1 40 ℃ (10 ~ 20mm 汞柱)馏分,即得对氯苯酚。 2.1.4 苯酚直接氯化法 由苯酚通入氯气氯化再减压蒸馏制得。 具体过程如下:将苯酚加热熔化后,降温至45℃,开始通入氯气。 按照由慢到快,最后逐渐减慢的速度,在2.5 ~ 3 小时内通氯完毕 ,然后吹除脱酸,减压蒸馏,收集85~132 ℃ (15mm 汞柱) 馏分, 得对氯苯酚,同时副产邻氯苯酚和2,4-二氯苯酚 。 在反应过程中,由于酚羟基对位效应大于邻位效应, 因此氯原子在对位上取代[wiki]氢[/wiki] 原子的机率大,从而生成的对氯苯酚在产物中所占比例较大, 分别是: 对氯苯酚≥50%;邻氯苯酚在30%左右;2,4- 二氯苯酚在8%左右。 2.1. 5 苯酚氯化铜法 陕西省[wiki] 石油 [/wiki][wiki] 化工 [/ wiki] 研究 设计 院刘江、 蔡耀宗针对传统的氯化硫酰氯化法和苯酚直接氯化法存在的问题, 研究了一种新的合成方法,即苯酚氯化铜法。采用该法, 对位平均收率达70%以上, 对邻比在10:1以上 ; 对氯苯酚纯度可达99.8%以上;氯化铜可反复使用; 反应条件易于控制,苯酚利用率高,易于工业化, 成本低于氯化硫酰法和直接氯化法。 2.2 邻氯苯酚的生产方法 目前已开发出的邻氯苯酚生产方法有:苯酚钠氯化酸析法、 传统苯酚氯化法、苯酚催化氯化法,分别介绍如下。 2.2.1 苯酚钠氯化酸析法 由苯酚钠经氯化、酸析制得。 具体过程如下:搅拌苯酚钠、水及冰的混合物,于20℃ 以下慢慢加入NaClO溶液,控制温度在20℃以下。 氯化完毕后,室温放置过夜,搅拌下加浓盐酸酸析到PH为2, 水洗一次,再用5%碳酸钠液洗至pH值为4~5,冷却后, 分出油层,进行常压分馏,再经减压蒸馏而得。 2.2.2 传统苯酚氯化法 由苯酚在溶剂苯中通入氯气氯化再蒸馏而得。 具体过程如下:在搅拌下,将熔融的苯酚加入苯中,在26±2℃ 下通入氯气,至氯化溶液比重达0.954(23 ~ 25 ℃ ), 排除 氯化氢后将苯蒸出回收,蒸至125℃(160mm汞柱), 冷却至60℃,减压分馏,收集75℃(20 ~ 25mm 汞柱) 馏分,得邻氯苯酚。 氯化反应同时也生成对氯苯酚及2,4- 二氯苯酚,在减压分馏时作为高沸物收集,经分离可作为副产物。 邻氯苯酚(95%以上)收率近50%,对氯苯酚(95%以上) 收率约为25.5%。 2.2.3 苯酚催化氯化法 以苯酚为原料,在溶剂四氯乙烯中,以特定催化剂进行 选择 性氯化, 经 精馏 提纯制得。反应方程式如下: 具体过程如下:搅拌下将熔融的苯酚加入四氯乙烯中, 然后加入催化剂,充分搅拌20分钟,同时升温至110±5 ℃ , 在该温度下通入氯气反应。反应完毕后,脱去氯化氢, 升温将溶剂蒸出,再经减压蒸馏得到邻氯苯酚。 天津大学 化学 工程 研究所冯天扬研制成功了苯酚催化氯化合成邻氯苯 酚的工艺, 青岛胶南化工厂研究所也根据欧洲专利EP0l96260进行了试 制,苯酚转化率达75%,已应用于工业化生产。
有机溶剂的危害及相关控制标准 有机溶剂可按理化特性、毒作用特点或化学结构进行分类,化学结构相近的同类有机溶剂,其毒作用性质基本相似,如卤代烃类多是肝脏毒物,而带有醛基的有机溶剂一般均具有刺激作用。有机溶剂的基本化学结构为脂肪烃类(aliphatic hydrocarbons,如己烷)、脂环烃类(alicyclic hydrocarbons,如环己烷)和芳香烃类(aromatic hydrocarbons,如苯、苯乙烯),在此基础上,与不同的化学取代基团结合形成不同的有机溶剂。取代基团可以是乙醇基(alcohols,如甲醇、异丙醇)、卤素(halogens,如三氯乙烷)、酮基(ketones,如丙酮、甲基异丁基酮)、脂肪族二元醇类(glycols,如乙二醇)、酯(esters,如甲酸甲酯、乙酸甲酯)、醚(ethers,如乙醚、二氧六环)、羧基(carboxylic acids,如乙酸、丙酸)、胺基(amines,如丁胺、环己胺)和酰胺基(amides,如二甲基甲酰胺)。此外,有机溶剂还包括石油馏出物(petroleum distillates,如溶剂汽油、煤焦油精)和混溶溶剂类(miscellaneous solvents,如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜)。在工业生产中较为常见的有机溶剂有苯、甲苯、二甲苯、溶剂汽油、二氯乙烷和四氯化碳等。 有机溶剂产生的毒害作用多样。几乎所有的有机溶剂都是原发性皮肤刺激物,对皮肤、呼吸道粘膜和眼结膜具有不同程度的刺激作用;能引起中枢神经系统的非特异性抑制、周围神经疾患和全身麻醉作用。其中有些有机溶剂可特异性地作用于周围神经系统、肺脏、心脏、肝脏、肾脏、血液系统和生殖系统,造成特殊的损害,有的甚至具有致癌或潜在的致癌作用,如氯乙烯在动物实验中可引起DNA烷基化,对沙门氏伤寒杆菌有致突变作用,可引起大鼠和小鼠的乳腺癌、肝癌等癌症,在职业接触人群中,可导致肝血管肉瘤;苯可致大鼠和小鼠的乳腺癌、皮肤癌和口腔癌,对人可造成染色体畸变、白血病,这两种化学物质已被IARC确认为对人类有致癌危害的1类化学物质。 我国职业卫生领域对有机溶剂的研究开展较早,于5O年代初就进行了有关苯等有机溶剂的研究,并在同期参照前苏联的劳动卫生标准,结合我国的实际情况,于1956年颁布了《工业企业设计暂行卫生标准》。在当时生产技术工艺较为落后的情况下,它对降低生产场所中有机溶剂的污染水平、预防或控制有机溶剂对作业人群的危害起到了积极作用。随后在职业卫生研究领域对有机溶剂的研究,无论是有机溶剂的种类,还是研究的数量,都有大幅度的增加。通过对原有职业卫生标准执行情况的分析、评价,以及对有机溶剂毒作用机制研究的深化,对有机溶剂的卫生标准重新进行了修订。目前《中华人民共和国国家职业卫生标准》(GBZ 2-2002)“工作场所有害因素职业接触限值”中对车间有机溶剂浓度进行了详细规定,部分有机溶剂工作场所控制标准见表1。《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)中新污染源部分有机溶剂气体排放标准见表2。 附表见:
首先,光可能会引发自由基反应(也就是在甲基的位置氯化,生成氯苄,使用氯气的情况下,发生这个副反应的可能性大一些).
然后是反应的温度与通入氯气(或者其他的氯化试剂,NCS等)的速度,温度过高,速度过快,都会造成选择性降低,有可能生成多氯杂质,具体的数据,你只能根据尝试,分析得到的数据,才能最后确认反应条件.
最后,后处理的时候,是不是有一部分不应该有的损失,精馏的操作等等.
避免与氧化剂、空气、光接触。
贮存方法储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。远离空气存放,避光保存。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
合成方法
(1)由对氯甲苯氯化水解而得:将对氯甲苯和三氯化磷加入反应锅,在光照下升温至155℃,通入氯气。控制温度在160-170℃,通氯至计算量,得氯化液。搅拌下将其加入浓硫酸中,常温搅拌5h。静置分层,取下层液放入冰水中结晶,冷至5℃以下过滤。滤饼用冰水洗涤得粗品,减压蒸馏,收集108-111℃(3.33kPa)馏分即得成品。
(2)对氯甲苯二氧化锰氧化法:先将对氯甲苯加入反应锅,再加入70%硫酸,在70℃以下慢慢加入二氧化锰。加毕,反应0.5h,再用水蒸气蒸馏。另外,对氯甲苯用空气氧化也可以得到对氯苯甲醛。
甲苯上除了烷基,苯环其他位置的氢原子给氯取代后都可成为一氯甲苯。
根据取代位置可分为邻位、间位、对位。
邻氯甲苯(O-Chlorotoluene),在常温下为无色透明油状液体,有特殊气味,不溶于水,能与多数有机溶剂混溶。在常温下对钢铁等金属的腐蚀性较小,能溶解橡胶制品。易燃易爆。本品有毒,对呼吸道有损伤,对眼、鼻有刺激作用,避免用手直接接触,非密闭场所要穿戴防护用品。
间氯甲苯,无色液体。 不溶于水,易溶于苯、乙醇、乙醚和氯仿中。用于有机合成,溶剂。
对氯甲苯,英文名称4-Chlorotoluene,分子式为C7H7Cl,易溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂,微溶于水,工业上常采用甲苯和氯气在铁或氯化铁催化下直接进行氯化反应,而后分馏来制备。
扩展资料:
邻氯甲苯主要用途
邻氯甲苯是重要的有机化工原料之一,农药、医药、过氧化物、染料和其他工业产品的中间体。广泛用作反应和溶解特殊产品的溶剂。
邻氯甲苯用于生产3-氯甲苯、二氯甲苯,邻氯苯胺等产品。
邻氯甲苯与氢氧化钠在340℃水解几乎定量地转化为2-甲酚和3-甲酚,邻氯甲苯在液氨中,用钠作为催化剂生成67%2-甲基苯胺和33%3-甲基苯胺。
邻氯甲苯是生产2-氯苄基氯、2-氯次苄基三氯、2-氯苯甲醛、2-氯苯甲酰氯、2-氯苯甲酸的原料,这些化合物用于制造染料、医药、光亮剂、杀菌剂等产品。
参考资料来源:百度百科-邻氯甲苯
百度百科-间氯甲苯
百度百科-对氯甲苯