2,4-二氯苯甲醛的合成研究*

2014-09-17钱锋

江苏海洋大学学报(自然科学版) 2014年3期

钱锋

(苏州健雄职业技术学院资产管理办公室,江苏太仓 215411)

0 引言

随着国民经济的飞速发展,以2,4-二氯苯甲醛为原料的相关产业得到不断开发与拓展,因此对2,4-二氯苯甲醛的需求也越来越大。2,4-二氯苯甲醛是一种白色或近似白色棱柱结晶,是农药、医药和染料等行业中一种重要的化工原料,其为酸性光亮镀锡电镀工艺的第一类光亮剂,同时它又是烯哇醇杀菌剂的配套中间体[1]。

本文介绍以2,4-二氯甲苯为原料,经光照在140 ℃下侧链氯化生成2,4-二氯二氯苄[2-3],再使用复合水解催化剂合成2,4-二氯苯甲醛[2-3]。在氯化实验中,使用碘钨灯光照,并使温度维持在140 ℃,可以使主产物2,4-二氯二氯苄达到92.7%。在水解实验中使用复合水解剂,催化水解氯化液中的2,4-二氯二氯苄转化成2,4-二氯苯甲醛,收率可以达到85.5%,总收率在79.3%[4-6]。此种合成工艺具有原料易得、产品纯度高、收率高、三废量少、分离难度小等特点。

1 实验部分

1.1 实验原理

实验原理如下所示。

1.2 试剂及仪器

试剂:本文所用原料均为化学纯或工业级。

仪器:气相色谱仪(GC-9790型)。

1.3 实验过程

1.3.1 氯化反应在装有氯气导气管、搅拌器、温度计、冷凝管、尾气吸收装置的250 mL四口烧瓶中，加入100.0 g的2,4-二氯甲苯,打开高压碘钨灯光照,在130～140 ℃下通入氯气,气相色谱跟踪反应情况。当2,4-二氯甲苯经气相色谱分析基本反应完毕时确定为反应终点,停止通氯气,再继续反应10 min,反应结束后共收集氯化液135.8 g。其中2,4-二氯一氯苄质量分数为3.3%,2,4-二氯二氯苄质量分数为92.7%,2,4-二氯三氯苄质量分数为2.2%,产率为96.5%。

1.3.2 水解反应在装有电动搅拌器、加料滴液漏斗及冷凝器、温度计的250 mL三口烧瓶中，加入134.0 g的光照氯化反应的物料。开动搅拌器,缓慢加热,加入1.4 g无水氯化锌,在130～140 ℃下慢慢滴加质量分数为10%的三氯化铁溶液20 g。滴加结束后,取样经GC法控制分析,当2,4-二氯二氯苄的转化率≥99%时,停止加热,冷却至50 ℃时加入适量的质量分数为20%的碳酸钠水溶液,调节pH至9～10,回流搅拌2～3 h,冷却至室温,静置分层。水相用盐酸调节至酸性,抽滤,干燥,得2,4-二氯苯甲酸粗品,油相进行水蒸气蒸馏,收集得到米黄色固体物2,4-二氯苯甲醛97.3 g,纯度为95.5%,收率为85.5%。

2 结果与讨论

2.1 温度对氯化反应的影响

在同一反应时间里,随着反应温度的提高,2,4-二氯一氯苄的含量降低,而2,4-二氯二氯苄的含量就升高,但同时2,4-二氯三氯苄含量升高,从而说明温度对反应影响十分明显。实验在120～150 ℃研究了温度对水解反应的影响,研究结果如表1所示。结果把反应温度控制在(140±2)℃时2,4-二氯二氯苄有好的产率。