苯酚如何制的三溴苯酚

传统合成水杨酸的方法中，通常用2,5-二氯苯酚钾与CO2为原料单釜制备3,6-二氯水杨酸。Kolbe-Schmitt反应是一个非均相的气固反应，是一种高压高温反应过程，不仅反应时间长，单程收率低，质量也难以控制；反应结束后需要降温泄压后方可出料酸化，所以Kolbe-Schmitt反应设计高温高压，对其反应过程的连续化和进出料的连续化都有很大的难度。本发明提出的水杨酸的合成工艺，是在传统工艺的基础上，提出的一种改进的羧基化连续化反应的新合成方法；本发明通过改进了催化剂，反应物料投料比以及出料方式从而实现连续化生产的目的，来提高传统设备的生产效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种高压连续羧酸化合成水杨酸的方法，通过改进催化剂、反应物料投料比以及出料方式从而实现连续化生产的目的，提高了传统设备的生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压连续羧酸化合成水杨酸的方法，包括以下步骤：

(1)以2,5-二氯苯酚为原料，在有机溶剂二甲苯中，与氢氧化钾水溶液在回流条件(回流的温度为98-142℃)下进行分凝除水反应至水分除尽(分凝器中不再有水分出)合成2,5-二氯苯酚钾，见反应式(I)；

所述的氢氧化钾与2,5-二氯苯酚的摩尔比为0.7-0.95:1；

(2)将步骤(1)中含有2,5-二氯苯酚钾的二甲苯溶液，与无水碳酸钾经过混合器混合后送入高压反应釜或回路反应器中，向高压反应釜或回路反应器中通入CO2，2,5-二氯苯酚钾、无水碳酸钾和CO2，在C7以上的醇类催化剂存在下反应生成3,6-二氯水杨酸钾，见反应式(II)；

在高压反应釜或回路反应器中进行反应时，控制CO2的压力为5.5-10MPa，反应温度为135-160℃，反应时间为3-10hr；

所述的无水碳酸钾与2,5-二氯苯酚钾的摩尔比为0.6-1:1；

(3)步骤(2)中物料反应3-10hr后，一边出料一边进料进行连续化生产；出料时，步骤(2)中高压高温的合成液通过喷枪出料管利用喷枪管道原理进行泄压连续出料至加水接收槽，再经过盐酸酸化、离心得到目标产物水杨酸；

反应方程式如下：

优选的，步骤(1)中，所述的2,5-二氯苯酚溶解于二甲苯中，2,5-二氯苯酚的质量分数为25％-45％，优选为30～35％；所述的氢氧化钾的水溶液，氢氧化钾

下面这个是我写的一个

化学制药工业与绿色化学

摘要 化学制药工业的生产不可避免的制造了工业垃圾，但滞步不前不是解决问题的办法，应从生产工艺入手，消除或减少污染物的排放，综合利用必须排放的污染物，从而实现制药工业的生态循环和环境友善及清洁生产的绿色结果。本文综述了化学制药工业中绿色环保的生产模式。

关键词 化学制药工业、绿色化学、生产模式

一、引言

当今，可持续发展观是世人普遍认同的科学发展观。它强调人口、经济、会会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展理论。绿色制药以研究和发展无害化清洁工艺为首要条件，通过发展高效、合理、无污染利用资源 的绿色化学新原理，推行清洁生产。以环境和谐、发展经济为目标，创造出环境友好的先进生产工艺技术，实现制药工业的“生态”循环和“环境友善”及清洁生产的“绿色”结果[1]。

化学制药工业属技术密集型的精细化学工业的一个主要门类[2]。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生，它是一门从源头上阻止污染的化学。

绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展[3]，它既可以从根本上保护环境，又可以进一步促进化学制药工业发展，因此化学制药工业的出路就在于大力开发和应用基于绿色化学生产原理和发展起来的绿色化学化工技术。

二、绿色化学制药工业生产模式

2.1设计无污染的绿色生产工艺是消除环境污染的根本措施

传统工艺中，人们为了追求效益、利润，往往忽视了环境的重要性，当生态圈一次又一次的向人们敲响警钟时，人们才意识到以破坏环境为代价从而获得收益的方式不可取。绿色化学不仅保护了环境，塑造了良好的化学形象，而且也会给企业带来巨大的经济效益。据估计，美国每年因执行环境保护法律的规定，工业界要花费10亿至15亿美元。如果能把环保方面的费用用在研究绿色生产工艺，无疑对企业的发展十分有利[4]。例如传统的合成苯甲醛路线是以甲苯为原料通过亚苄基二氨水解而得。该工艺路线不仅要产生大量需治理的废水，而且由于有伴随光和热的大量氨气参与反应，对周围的环境将造成严重污染[5]。间接电氧化法制苯甲醛是一条绿色生产工艺，其基本原理是在电解槽中将Mn2+电解氧化成Mn3+，然后将Mn3+与甲苯再槽外梵音其中定向生辰甲苯醛，同时Mn3+被还原成Mn2+.经油水分离后，水相返回电解槽电解氧化，油相经径流分出苯甲醛后返回反应器[6]。这条工艺中油相和水相分别构成闭路循环，整个工艺过程无污染物排放。

2.2综合利用必须排放的污染物，化害为利

追求绿色化学并不是指生产过程中不产生污染物，对待污染物，应该尽可能的回收利用。绝大部分的化工生产废料其实还蕴含着生产原料，污染物本身就是放错了位置的资源。近年来再制药行业的污染治理中，资源综合利用的成功例子很多。例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯，是重要的污染物之一，将其制成杀草胺，就是一种优良的除草剂[7]。有如，对氯苯酚是指被降血脂药氯贝丁酯的主要原料，其生产过程中的副产物邻氯苯酚是重要的污染物之一，将其制成2，6-二氯苯酚可用作解热镇痛药双氯苯酚钠的原料[8]。

2.3对必须排出的污染物进行无害化处理

采用绿色化学工艺的同时，仍有一些不符合现行排放标准的污染物，因此，必须采取科学的处理方法，对必须排出的污染物进行无害化处理。主要就是工业三废--废水、废气、废渣的处理。

2.3.1废水的处理

废水处理的实质就是利用各种技术手段，将废水中的污染物分离出来，从而使废水得到净化。废水的处理技术按作用原理一般可分为物理法、化学法、生物法。物理法是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来，在分离过程中不改变其化学性质；化学法是利用化学反应原理来分离回收废水中各种形态的污染物，如中和、凝聚、氧化、还原等，化学法常用于有毒有害废水的处理，使废水达不到影响生物处理的条件，例如，含锰废水经一系列化学处理后可制成硫酸锰或高纯度碳酸锰[9]；生物法是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化成为稳定无害的物质。

2.3.2废气的处理

按所含主要污染物的性质不同，化学制药厂排出的废气可分为三类，即含尘废气、含无机污染物废气和含有机污染物废气。处理含尘废气是将气固两相混合物分离，利用粉尘质量较大的特点，通过外力作用将其分离，如常见的袋式除尘器[10]所应用的过滤除尘法即是含尘废气的处理；处理含无机或有机污染物的废气要根据所含污染物的物理性质和化学性质，通过冷凝、吸收、西服、燃烧、碎花等方法进行无害化处理。

2.3.3废渣的处理

对废渣的处理方法主要有化学法、焚烧法、热解法和填埋法。化学法是利用废渣中所含污染物的化学性质，通过化学反应将其转化成稳定安全的物质；焚烧法是使被处理的废渣于过量空气在焚烧炉内氧化燃烧，从而使污染物在高温下氧化分解而被破坏；热解法是在无养活缺氧的高温条件下，使废渣中的大分子有机物裂解成可燃的小分子燃料气体、油和固态碳等。填埋发是将一时无法利用、又无特殊危害的废渣埋入土中，利用微生物的长期分解作用使其中的有害物质降解。

三、结束语

随着人们对环境的日渐重视，绿色生产技术已成为当今制药工业的发展方向，当今化学制药工业中很多绿色生产技术已被广泛应用，如催化技术、有机电合成技术、模版合成技术、磁化学技术、组合化学技术、固相合成法、液相合成法、微波技术、超临界流体技术、超声技术、膜技术等。人们在经历了环境与经济的双收益后，更多的目光和精力被投入到这项技术的发展，随着科技的进步，绿色生产技术必将进一步发展和优化。

参考文献

[1] 张衍. 绿色制药技术. 北京：化学工业出版社，2006，2～3

[2] 陈利群. 绿色化学与制药研发和生产的可持续性. 中国药业,2009，18，（6）

[3] 茅明安. 迅速发展的中国化学制药工业[J]. 精细与专用化学品1995,(Z1)

[4] 朱文祥. 绿色化学挑战传统化学. 农药市场信息2000，9

[5] 魏文德. 有机化工原料大全. 北京：化学工业出版社，1990，657～663

[6] 朱晨燕，朱宪. 苯甲醛绿色生产新工艺. 高校化学工程学报，2000，14（5）：448～452

[7] 宋小平，韩长日，舒火明. 农药制造技术. 北京：科学技术文献出版社，2001，192～195

[8] 王志祥，骆培成，张志炳. 邻氯苯酚制备2，6-二氯苯酚的工艺条件研究. 精细石油化工，2001，18（4）：5～7

[9] 吴金山，王志祥. 用含锰废水生产高纯碳酸锰. 化工环保，1998，（6）：359～362

[10] 刘天奇，黄小林，刑连壁等. 三废处理工程技术手册—废水卷. 北京：化学工业出版社，1999，102～116

卤化反应又称卤代反应，是指有机化合物中的氢或其他基团被卤素取代生成含卤有机化合物的反应。

常见的卤化反应有烷烃的卤化，芳烃的芳环卤化和侧链卤化，醇羟基和羧酸羟基被卤素取代，醛、酮等羰基化合物的α-活泼氢被卤素取代，卤代烃中的卤素交换等。除用氯、溴等卤素直接卤化外，常用的卤化试剂还有氢卤酸、氯化亚砜、五氯化磷、三卤化磷。

卤化反应在有机合成中占有重要地位，通过卤化反应，可以制备多种含卤有机化合物。

基本介绍中文名 ：卤化反应 外文名 ：halogenating reaction 别称 ：卤代反应 卤化试剂 ：氯气、溴气、活性氯等 目的 ：可改善染色性能、引入其他官能团 套用 ：有机化合物合成 卤化反应简介,卤化反应原理,卤化的目的,影响因素,类型,卤化试剂及示例, 卤化反应简介 在有机化合物分子中引入卤原子，形成碳-卤键，得到含卤化合物的反应被称为卤化反应。根据引入卤原子的不同，卤化反应可分为氯化、溴化、碘化和氟化。其中以氯化和溴化更为常用，氯化反应的套用尤为广泛。卤化已广泛用于医药、农药、染料、香料、增塑剂、阻燃剂等及其中间体等行业，制取各种重要的原料、精细化学品的中间体以及工业溶剂等，是有机合成的重要岗位之一。 通过向有机化合物分子中引入卤素，主要有两个目的： ①赋予有机化合物一些新的性能，如含氟氯嘧啶活性基的活性染料，具有优异的染色性能。 ②在制成卤素衍生物以后，通过卤基的进一步转化，制备一系列含有其他基团的中间体，例如，由对硝基氯苯与氨水反应可制得染料中间体对硝基苯胺，由2，4-二硝基氯苯水解可制得中间体2，4-硝基苯酚等。 由于被卤化脂肪烃、芳香烃及其衍生物的化学性质各异，卤化要求不同，卤化反应类型也不同。卤化方法分为： ①取代卤化，如烷烃和芳香烃及其衍生物的卤化。 ②加成卤化，如不饱和烃类及其衍生物的卤化。 ③置换卤化，如有机化合物上已有官能团转化为卤基。 卤化反应原理 取代卤化主要有芳环上的取代卤化、芳环侧链及脂肪烃的取代卤化。取代卤化以取代氯化和取代溴化最为常见。 芳环上的取代卤化是亲电取代反应，其反应通式为 Ph-H +X 2 →Ph-X+HX 这是精细有机合成中的一类重要的反应，可以制取一系列重要的芳烃卤化衍生物。例如： 这类反应常用三氯化铝、三氯化铁、三溴化铁、四氯化锡、氯化锌等Lewis酸作为催化剂，其作用是促使卤素分子的极化离解。 芳环上的取代卤化一般属于离子型亲电取代反应。首先，由极化了的卤素分子或卤正离子向芳环做亲电进攻，形成σ-络合物，然后很快失去一个质子而得卤代芳烃。 卤化的目的 （1）可改善染色性能，提高染料的染色牢度。如四溴靛蓝的牢度比靛蓝好，色泽更加鲜艳，牢度好。 （2）通过卤基（主要是—Cl、—Br）水解、醇解和氨化引入其他基团，主要是—OH、—OR和—NH 2 。 （3）通过卤基，进行成环缩合反应，进一步合成染料。 影响因素 影响反应的主要因素主要有以下几种： ①芳烃取代基。芳环上取代基的电子效应对芳环上的取代卤化的难易及卤代的位置均有很大的影响。芳环上连有给电子基，卤代反应容易进行，且常发生多卤代现象，需适当地选择和控制反应条件，或采用保护、清除等手段，使反应停留在单、双卤代阶段。 芳环上若存在吸电子基团，反应则较困难，需用Lewis酸催化剂在较高温度下进行卤代，或采用活性较大的卤化试剂，使反应得以顺利进行。若芳环上除吸电子基团外还有给电子基团，卤化反应就顺利多了。 萘的卤化比苯容易，可以在溶剂或熔融态下进行。萘的氯化是一个平行一连串反应，一氯化产物有旷氯萘和伊氯萘两种异构体，而二氯化的异构体最多可达10种。 ②卤化试剂。直接用氟与芳烃作用制取氟代芳烃，因反应十分激烈，需在氩气或氮气稀释下于-78℃进行，故无实用意义。 合成其他卤代芳烃用的卤化试剂有卤素（SOCl 2 ）等。若用碘进行碘代反应，因生成的烃，所以需同时加氧化剂，或加碱，或加入能与除去，方可使碘代反应顺利进行。若采用强碘、N-溴（氯）代丁二酰亚胺（NBS）、次氯酸、硫酰氯碘化氢具有还原性，可使碘代芳烃还原成原料芳碘化氢形成难溶于水的碘化物的金属氧化物将其化剂ICl进行芳烃的碘代，则可获得良好的效果。 ③介质。常用的介质有水、盐酸、硫酸、醋酸、氯仿及其他卤代烃类化合物。反应介质的选取是根据被卤化物的性质而定的。对于卤化反应容易进行的芳烃，可用稀盐酸或稀硫酸作介质，不需加其他催化剂；对于卤代反应较难进行的芳烃，可用浓硫酸作介质，并加入适量的催化剂。 另外，反应若需用有机溶剂，则该溶剂必须在反应条件下显示惰性。溶剂的更换常常影响到卤代反应的速度，甚至影响到产物的结构及异构体的比例。一般来讲，采用极性溶剂的反应速度要比用非极性溶剂快。 ④反应温度。一般情况下，反应温度越高，则反应速度越快，也容易发生多卤代及其他副反应。故选择适宜的反应温度亦是成功的关键。对于取代卤化反应而言，反应温度还影响卤索取代的定位和数目。 类型 1．取代卤化 （1）芳环上的取代卤化 芳环上的取代卤化，可制取许多有用的芳烃卤化衍生物，如氯苯、溴苯、碘苯、邻或对氯甲苯、邻氯对硝基苯胺、2，4一二氯苯酚、四溴双酚A、四氯蒽醌等。反应通式为： Ar-H +X 2 —→Ar-X +HX 式中，Ar-H为芳香烃及其衍生物；Ar-X为芳香烃及其衍生物的卤化产物；X 2 为卤素；HX为卤化物。 （2）脂肪烃的取代卤代 烷烃取代卤化常以卤素为卤化剂，在高温或紫外光照射下，进行气相卤化。卤素活泼性越高，反应越激烈，反应选择性越低。 卤素活泼性的次序为：F>Cl>Br>I 氟化反应难以控制、难以获得期望的产物；碘的活性太低，脂肪烃取代卤化，套用最多是烷烃取代氯化和溴化。 烷烃取代氯化，取代氢的位置与C-H键断裂能量有关，其能量顺序为： CH 2 ═CH—H》1°C—H》2°C—H>3°C—H》H—CH 2 —CH═CH 2 被取代氢的活泼顺序，则与此相反。 烷烃取代卤化属自由基反应，包括链引发、链增长和链终止阶段。卤分子一旦被激发，产生一定量的卤自由基后，反应就会迅速进行。 2．加成卤化

（1）卤素与烯烃的加成 氟是卤素中最活泼的元素，它与烯烃的加成反应非常剧烈，并有取代、聚合等副反应伴随发生，易发生爆炸，故在有机合成上无实用意义。 碘的化学性质不活泼，与烯烃加成相当困难，且生成的碘化物热稳定性、光稳定性都比较差，反应是可逆的，所以套用亦很少。 氯、溴与烯烃的加成在有机合成上套用广泛。 烯烃的π键具有供电性，卤素分子受兀键影响发生极化，其正电部分作为亲电试剂，对烯烃的双键进行亲电进攻，生成三元环卤翁离子。然后，卤负离子从环的背面向缺电子的碳正离子做亲核进攻，结果生成反式加成产物。 （2）卤化氢与烯烃的加成 氟化氢、氯化氢、碘化氢与烯烃的加成，以及在隔绝氧气和避光的条件下，溴化氢与烯烃的加成，均属于离子型亲电加成反应。反应结果生成相应的卤代饱和烃，加成定位方向遵守马氏规则。卤化氢的反应活性顺序为： HI>HBr>HCI>HF 3．置换卤化 卤原子能够置换有机物分子中与碳原子相连的羟基、磺酸基及其他卤原子等多种官能团，这些卤置换反应已成为卤代烃的重要合成方法。 （1）醇羟基的卤置换 醇羟基的卤置换反应通式为 ROH +HX—→RX+H 2 O（X=Cl、Br、I） 醇与氢卤酸的反应是可逆的。若使醇或氢卤酸过量，并不断地将产物或生成的水从平衡混合物中移走，可使反应加速，产率提高。去水剂有硫酸、磷酸、无水氯化锌、氯化钙等，亦可采用恒沸带水剂。 （2）酚羟基的卤置换 酚羟基的活性较小，由酚制备氯代芳烃，一般需用强卤化试剂在较剧烈的条件下反应。由于五氯化磷受热易离解成三氯化磷和氯，温度越高，离解度越大，置换能力也随之而下降；且因氯的存在可能产生芳核上的卤代或烯键加成等副反应，故用五氯化磷进行卤置换反应时，温度不宜过高。 （3）卤代烃的卤置换反应 卤代烃分子中的氯或溴原子，与无机卤化物的氟原子进行交换，这是合成用一般方法难以得到的氟代烃的重要方法。常用的氟化剂有氟化钾、三氟化锑、五氟化锑、氟化汞等，其中以氟化汞的反应性最强。三氟化锑、五氟化锑均能选择性地作用于同一碳原子上的多卤原子，而不与单卤原子发生交换。 CCl 3 CH 2 CH 2 Cl —→CF 3 CH 2 CH 2 Cl 制取氟代烃必须选用耐腐蚀材料做反应器，例如，不锈钢、镍、聚乙烯等。操作中要注意环境的通风，并加强防毒、防腐蚀措施。 卤化试剂及示例 常用的卤化试剂有氯气、溴气，有时也常用盐酸加氧化剂（如NaCIO、COCl 2 ）在反应中获得活性氯。在染料合成中通过已有的—Cl、—Br取代基置换可引入—F取代基。 苯和蒽醌中料的卤化反应大都是在FeCl 3 和MgBr 2 催化作用下直接与氯气或溴素反应。萘系中料为防止副产物过多一般不常用直接卤化，萘环上的卤代基主要通过桑德迈尔（Sandmeyer）或希曼（Schiemann）反应获得。 卤化反应 染料生产中采用较多的氟化方法是经过侧链氯化，制成三氯甲基的衍生物。再由它来制备相应的三氟甲烷衍生物。