[发明专利]氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法和专用催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1）以1,3,5-三氯苯与甲醛或/和多聚甲醛为原料，苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、对氯苯磺酰氯、对三氟甲基苯磺酰氯、间苯二磺酰氯、对苯二磺酰氯、氯磷酸二苯酯为氯原子供体，通过氯甲基化反应得到氯甲基化产物2,4,6-三氯苄氯；反应的具体过程为：反应装置中加入1,3,5-三氯苯和甲醛或/和多聚甲醛，在一定温度下加入氯原子供体和专用氯甲基化催化剂，在激烈的搅拌下反应0.5～100h后，将产品水洗、干燥并蒸出多余的1,3,5-三氯苯，减压蒸馏得到2,4,6-三氯苄氯；氯原子供体与1,3,5-三氯苯的摩尔比为0.1～3：1，专用氯甲基化催化剂与1,3,5-三氯苯的摩尔比为0.01～1：1，甲醛或/和多聚甲醛与1,3,5-三氯苯的摩尔比为0.5～10：1，反应温度为-10～150℃；

2）以步骤1）得到的产品2,4,6-三氯苄氯为原料，与氨气、氧气在专用氨氧化催化剂作用下发生氨氧化反应得到2,4,6-三氯苯腈；

所述专用氯甲基化催化剂为三氟甲磺酸稀土金属盐Ln(CF₃SO₃)₃；所述稀土金属包括轻稀土镧、铈、镨、钕、钷和中稀土钐、铕、钆、铽、镝；

所述专用氨氧化催化剂是以纳米硅胶为载体，钒、钛为主催化剂，G、D、E为助催化剂的多组分催化剂，其包含主催化剂和助催化剂组份的活性组分组成为：VTi_bG_cD_dE_eO_x，其中G为铬、磷、钼、硼和铋的至少一种；D为锰、铁、钴、镍、锌和锡的至少一种；E为钾、钠、镁和钙的至少一种；b=0.5～2；c=0.1～1.5；d=0～1.2；e=0～0.8；x则根据以上各元素的含量按价态平衡而定；所述活性组分和纳米硅胶载体形成微球，并分别均匀分布在微球中；所述活性组分的各元素原子按重量百分比在微球中的含量为20～70％，所述微球直径范围为30～70μm。

2.根据权利要求1所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：所述活性组分的各元素原子按重量百分比在微球中的含量为40～60％。

3.根据权利要求1或2所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：所述专用氨氧化催化剂按以下方法制备得到：将活性组分中除氧元素以外的各相关元素的溶液与活性硅溶液均匀混合成悬浮液或浆料；通过高速离心式喷雾干燥器喷雾成型，然后高温活化而成微米级的钒复合氧化物球型颗粒，即得专用氨氧化催化剂。

4.根据权利要求3所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：所述活性硅溶液为由无机硅溶胶或不含氨基的笼型聚倍半硅氧烷与含氨基的有机硅组成的溶液；所述含氨基的有机硅的通式为NH₂R_nSiX₃，其中R_n为C1-C10的烃基，X为甲氧基、乙氧基、卤素或它们的混合基团。

5.根据权利要求3所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：所述活性硅溶液为含有氨基的笼型聚倍半硅氧烷溶液。

6.根据权利要求3所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：所述高温活化的温度在623~973K之间，活化时间为2~15小时。

7.根据权利要求3所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：制备所述专用氨氧化催化剂时，活性组分中除氧元素以外的各相关元素的溶液分别为用该元素的氧化物、盐、酸或碱制备的溶液。

8.根据权利要求7所述的氨氧化法制备2,4,6-三氯苯腈的方法，其特征在于：活性组分中除氧元素以外的各相关元素的溶液：钒用V₂O₅或NH₄VO₃制备；钛用TiCl₄、TiCl₃或TiO₂制备；铬用Cr(NO₃)₃·9H₂O、Cr₂O₃、CrO₃或(NH₄)₂Cr₂O₇制备；磷用H₃PO₄、(NH₄)₃PO₄、(NH₄)₂HPO₄、(NH₄)H₂PO₄或P₂O₅制备；钼用MoO₃、(NH₄)₆Mo₇O₂₄制备；硼用H₃BO₃、B₂O₃制备；锰用MnO₂、MnCl₂、Mn(NO₃)₂制备；铁用FeCl₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Fe(OAc)₂、FeC₂O₄·2H₂O或Fe₂(C₂O₄)₃·6H₂O制备；钴用Co(OAc)₂、Co(NO₃)₂·6H₂O、Co₃O₄或CoCl₂制备；镍用NiCl₂·6H₂O或Ni(NO₃)₂·6H₂O制备；锌用ZnO、ZnCl₂、Zn(NO₃)₂或Zn(OAc)₂·2H₂O制备；锡用SnCl₂或SnCl₄制备；钾用KOH、KCl、KNO₃、K₂CO₃或K₂C₂O₄制备；钠用Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH、NaCl、NaNO₃、Na₂SO₄、NaOAc或Na₂C₂O₄制备；镁用MgO、MgCl₂或Mg(NO₃)₂·6H₂O制备；钙用CaCl₂·6H₂O、Ca(OH)₂或Ca(NO₃)₂制备。