[发明专利]一种高选择性联产苯二甲酰氯和苯甲酰氯的方法

说明书

本发明涉及精细化学品合成技术领域，特别公开了一种高选择性联产苯二甲酰氯和苯甲酰氯的方法。该方法以二甲基苯和三氯甲苯为原料，将其输送至光氯化反应塔中加热物料，之后使反应塔内保持微负压工况，进行光氯化反应，反应结束后将料液直接输送至反应釜中，并加入苯二甲酸和催化剂反应；最后采用精馏方式对反应料液进行分离，得到产品苯二甲酰氯和苯甲酰氯。本发明大幅提高二甲苯光氯化反应的选择性，抑制环上氯化副反应，可以实现间、对苯二甲酰氯和苯甲酰氯的灵活联产，可以根据原料供应以及产品需求情况灵活调整苯二甲酰氯和苯甲酰氯的生成比例，极大地提高了反应装置的生产灵活性。

技术领域

本发明涉及精细化学品合成技术领域，特别涉及一种高选择性联产苯二甲酰氯和苯甲酰氯的方法。

背景技术

苯二甲酰氯（对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯）是一类重要的精细化学品，高纯度的对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯是制备高性能纤维材料-芳纶1414和芳纶1313的重要单体原料。苯甲酰氯也是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于染料、橡塑助剂以及医药中间体的制备。目前苯二甲酰氯的主流合成方法是以二甲基苯为原料，经侧链氯化反应得到二-（三氯甲基）苯，再与苯二甲酸反应得到苯二甲酰氯；而苯甲酰氯的主流合成方法是以甲苯为原料，经侧链氯化反应得到三氯甲苯，再与苯甲酸反应得到苯甲酰氯。虽然已有专利（CN105001077A）报道以对苯二甲酸和三氯甲苯为起始原料，通过反应联产对苯二甲酰氯和苯甲酰氯，但该方法未涉及氯代甲苯的合成，制备的对苯二甲酰氯和苯甲酰氯比例固定且以苯甲酰氯为主（产物中对苯二甲酰氯和苯甲酰氯的摩尔比为1:2），无法根据原材料供应以及产品需求情况灵活调整苯二甲酰氯和苯甲酰氯的生成比例。

而苯二甲酰氯的主流合成方法中，二甲基苯的侧链氯化反应是决定产品质量的关键步骤。与传统的采用氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷作为氯化剂的工艺相比，以氯气作为氯化剂的光催化侧链氯化工艺具有产品收率高、操作简便、污染少等优点，是较为先进的侧链氯化工艺路线。在上述反应中，芳环上的氯代反应是主要的副反应，由此生成的芳环氯代产物与侧链氯化产物的熔沸点接近，难于分离。为了抑制芳环上氯代副反应，现有技术大多采用添加有机胺类或其他成分的副反应抑制剂以提高侧链氯化选择性，但这类抑制剂掺杂在反应体系中大大增加了产物纯化及后处理操作的复杂程度。且本发明人在对该反应的研究中还发现，这类抑制剂的加入会导致主反应速率减缓等副作用。也有技术采用分段氯化、分段控温、调控光照强度的方法提高反应选择性，但这无疑会增加装置以及操作的复杂性。如何简便、高效地提高侧链氯化选择性仍具有挑战。

综上，现有技术尚未提供一种基于高选择性芳环侧链氯化工艺联产苯二甲酰氯和苯甲酰氯的方法。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种步骤简单、生产灵活的高选择性联产苯二甲酰氯和苯甲酰氯的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高选择性联产苯二甲酰氯和苯甲酰氯的方法，包括如下步骤：

（1）以二甲基苯和三氯甲苯为原料，将其按照一定配比输送至光氯化反应塔中，在干燥氮气气氛保护下加热物料至设定温度，之后启动真空装置使反应塔内保持微负压工况，开启光源并从反应塔底部鼓入干燥氯气和干燥氮气的混合气，光氯化反应过程中监控原料二甲基苯和中间产物1-5氯二甲基苯的含量；

（2）光氯化反应结束后，向反应塔内通入干燥氮气吹扫干净残留的氯气和氯化氢，之后将料液无需分离直接输送至反应釜中，并向反应釜中加入苯二甲酸和催化剂，升温至设定温度后开始反应；

（3）待反应结束后，采用精馏方式对反应料液进行分离，得到高纯度的产品苯二甲酰氯和苯甲酰氯。