[发明专利]一种对苯二甲酰氯的制备方法

说明书

本发明公开了一种对苯二甲酰氯的制备方法，属于有机化学合成技术领域，以对苯二甲酸为原料，氯化亚砜为氯化试剂，低分子量聚乙烯吡咯烷酮为催化剂，甲苯、二甲苯或氯苯等为溶剂，于85～110℃反应5～10h，反应结束后，过滤，将反应混合物与催化剂分离，收集的催化剂不用处理，可以直接作为下一次制备对苯二甲酰氯的催化剂，且循环多次使用催化活性不变；蒸馏滤液，除去过量的氯化亚砜和溶剂后，经减压蒸馏得到纯度99%以上的对苯二甲酰氯。与常规方法相比，本发明工艺简单，产品易纯化，成本低，催化剂可以回用，节能环保，产品市场竞争力强。

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体的涉及一种对苯二甲酰氯的制备方法。

背景技术

对苯二甲酰氯化学性质活泼，容易与含有氨基、羟基、羧基等基团的化合物发生化学反应，是重要的医药和农药的中间体以及合成芳纶、芳砜纶和聚芳酯等材料的重要单体。其中，芳纶纤维是一种高性能合成纤维，具有重量轻、耐酸碱、耐高温、超高强度等优点，用于防弹设备、导弹、火箭和飞机中。如聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶1414）是目前仍然在大量生产和使用的具有较高价值的高性能纤维。

以对苯二甲酸为原料，根据氯化试剂不同，对苯二甲酰氯的合成方法可分为氯化亚砜法、五氯化磷法、三氯化磷法和光气法等。但氯化亚砜法是当前合成对苯二甲酰氯的主要方法。这种方法是以对苯二甲酸为原料，以氯化亚砜为氯化剂，在催化剂存在下形成对苯二甲酰氯。二氯亚砜作为氯化试剂的优点在于其副产物是气态的HCl和SO₂，后处理简单，产品容易纯化。该法的经典催化剂是N,N-二甲基甲酰胺（刘柏松,刘国栋,孟庆荣,等.化学试剂, 2006，28：446）,该催化剂具有价格低廉和催化活性颇高的优势，但其致命的缺点是N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与氯化亚砜形成的Vilsmeier盐残留在酰氯产品中不易除去，导致产品容易泛黄，难以满足市场要求。

在专利CN103694113A中公开了一种以氯化亚砜为氯化剂和以取代吡啶、取代咪唑、取代吡咯烷以及喹啉等含氮有机碱为催化剂合成对苯二甲酰氯的方法，这类催化剂的缺点是活性较低，导致反应温度高，此外，这些有机碱的盐酸盐残留在酰氯中也不易除去。

在专利CN101627000A中公开了以四甲基脲为催化剂的方法，这类催化剂与有机碱的催化特点相近。

在专利CN101935276B中公开了一种以季铵盐类相转移催化剂作为催化剂和以氯化亚砜为氯化试剂合成对苯二甲酰氯的方法，虽然由于季铵盐在对苯二甲酰氯中溶解度低，经过滤可分离出大部分催化剂，残留的催化剂经蒸馏滤液也易除去，使得酰氯产品便于纯化，但该类催化剂的活性不高，导致反应温度较高，时间较长。

在专利 CN103724188A中公开一种以铁粉、铁盐以及铁的配合物为催化剂合成对苯二甲酰氯的方法，该方法中，尽管这些含铁物质容易除去，酰氯产品好纯化，但该类催化剂反应活性也较低。

综上所述，目前报道的二氯亚砜法制备对苯二甲酰氯的催化剂存在的主要问题有两个，一是所用的催化剂残留在酰氯产品中难以分离，无论采用蒸馏还是重结晶等纯化的方法，得到高纯度的酰氯产品都比较困难；二是所用的催化剂的催化活性低，反应温度高，时间长，同时加重了生产设备的腐蚀。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种催化活性较高且提纯工艺比较简单的对苯二甲酰氯的制备方法，以解决现有技术中对苯二甲酰氯产品难以纯化以及反应时间过长的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：