Способ получения хлорбензола илиалкилхлорбензола
Иллюстрации
Показать всеРеферат
>819083
Саеа Соеетских
ОП ИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сециалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.02.79 (21) 2743919/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (51) М. Кл.
С 07 С 25/02
С 07 С 17/12 таседарстеенный камитет
СССР ие ттелам изобретений и еткрытий (53) УДК 547.539.2.07 (088.8) (72) Авторы изобретения
М. М. Гусейнов, M. С. Салахов, Ч. А. Чалабием . -.: и Д. К. Абдуллаев.Л
I (71) Заявитель
Институт хлорорганического синтеза
АН Азербайджанской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРБЕНЗОЛА
ИЛИ АЛКИЛХЛОРБЕНЗОЛА
Изобретение относится к способу получения хлорпроизводных ароматических углеводородов, которые находят широкое применение в различных областях народного хозяйства, как растворители или полупродукты в промышленности основного органического синтеза.
Известен способ получения хлорпроизводных ароматических углеводородов хлорированием ароматических углеводородов свободным хлором в присутствии различных катализаторов (Fe, FeC13, SbC1> и других)
Ш. Недостатком этого способа является применение специального катализатора и расход половины взятого в реакцию хлора на образование побочного продукта — хлористого водорода.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения хлорбензола или алкилхлорбензола жидкофазным окислительным хлорированием бензола или алкилбензола смесью соляной кислоты и перекиси водорода при комнатной температуре (2). По этому способу высокий выход (94,3%) целевого продукта обеспечивается при мольном соотношении ЛгН: НС1:
: Н О2 = 1: 6: 1, т. е. при шестикратном избытке хлористого водорода.
В этом процессе эффективность использования соляной кислоты низкая, так как для получения 1 моля хлорароматического углеводорода берут шестикратный избыток
5 хлорисгого водорода. В результате конверсия взятой соляной кислоты составляет 16% и после реакции концентрация последней снижается лишь до 30%.
Целью изобретения является повышение
10 степени конверсии соляной кислоты и сокращение ее расхода.
Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения хлорбензола или алкилхлорбензола окислительным хло15 рированием бензола или алкилбензола смесью соляной кислоты и перекиси водорода при комнатной температуре, причем процесс ведут в присутствии концентрированной серной кислоты, при эквимольном соотно20 шении исходных реагентов.
Отличительным признаком способа является проведение процесса в присутствии концентрированной серной кислоты.
При этом конверсия соляной кислоты увеличивается до 81%.
Уменьшение количества хлористого водорода от 6 молей до 1 моля позволяет повысить эффективность процесса, а примене30 ние серной кислоты способствует увеличе819083
HH lo выхода хлор аром атических соединений
16 до 81%.
Отличительнь1м признаком способа является проведение реакции оксихлорировапия при мольном соотношении ArH: НС1:
: Н Оа = 1: 1: 1, в IlpwcvTcTBHH ссрнои кислоты (94%-ной), при которой удается увеличить конверсию соляной кислоты до 81%.
Пример 1. Получение хлорбензола.
В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, при 20 С загружают 19,5 г бензола (0,25 моль), 25 г (0,25 моль) соляной кислоты. В эту смесь по каплям подают 30 г (0,25 моль, скорость подачи 15 rl÷) пергидроля (29%-ный водный раствор), после
30 мин по каплям подают 30 г серной кислоты (0,28 моль). После завершения реакции (продолжительность 7 ч) органическую часть отделяют от водной, промывают, высушивают хлористым кальцием. Получено катализата 22 r, в том числе хлорбензола
9,5 r. Выход хлорбензола 43%.
Пример 2. Получение хлортолуола.
В четырехгорлую колбу, снабженнук> мешалкой, при 20 С загружают 18,4 г (0,2 моль) толуола, 20 г (0,2 моль) соляной кислоты (36%-ный водный раствор). В эту смесь при интенсивном перемешивании по каплям подают 24 r (0,2 моль) пергидроля (скорость подачи 15 г/ч), после 30 мин по каплям подают 30 г серной кислоты (0,28 моль). После завершения реакции (продолжительность 7 ч) органическую часть отделяют от водной, промывают, высушивают хлористым кальцием. Получено катализата 23 г, в том числе хлортолуола
18,6 г. Выход монохлортолуола 81% (о-изомер 63%, п-изомер 37%).
Пример 3. Получение хлорэтилбензола.
В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, при 20 С загружают 21,2 r (0,2 моль) этилбензола, 20 г (0,2 моль) соляной кислоты. В эту смесь при интенсивном перемешивании по каплям подают 24 г (0,2 моль) пергидроля, после 30 мин от начала реакции по каплям подают 30 г серной кислоты (0,28 моль). После завершения реакции (продолжительность 7 ч) органическую часть отделяют от водной, промывают водой и высушивают хлористым кальцием.
Получено катализата 23 г, в том числе хлорэтилбензола 16,6 r. Выход хлорэтилбензола
72% (о-изомер 60%, и-изомер 40%).
Г! р и мер 4. Получение. хлор-о-ксилола.
В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, при 20 С загружают 21,2 г (0,2 моль) о-ксилола, 20 r (0,2 люль)
36%-ной соляной кислоты. В эту смесь при интенсивном перемешивании по каплям подают 24 г (0,2 моль) пергидроля, после
30 мин от начала реакции по каплям подают 30 r серной кислоты (0,28 моль). После завершения реакции (продолжительность
7 ч) органическую часть отделяют от водной, промывают водой и высушивают хлоВыход хлорароматического соединения, вес. %
Хлорароматическое соединение
Хлорбензол
Хлортолуол
Хлорэтилбензол
Хлор-о-ксилол
Хлор-м-ксилол
Хлор-п-ксилол
43
81
72
53
12
28
27
29
60
Таким образом, кислоты позволяет левого продукта до использование серной достигнуть выхода це81%.
4 ристым кальцием. Получено катализата
24 г, в том числе монохлор-о-ксилола 12,7 г.
Выход хлор-о-ксилола 53%; 1,2-диметил-3-хлорбензол 48%. 1,2-диметил-4-хлорбензол
52%, дихлор-о-ксилол 4,8 г (27,4%).
Г1 р и м е р 5. Получение хлор-ая-ксилола.
В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, при 20 С загружают 21,2 г (0,2 моль) м-ксилола, 20 г (0,2 моль)
36%-ной соляной кислоты. В эту смесь при интенсивном перемешивании по каплям подают 24 г (0,2 моль) пергидроля, после
30 мин от начала реакции по каплям подают
30 г серной кислоты (0,28 моль). После завершения реакции (продолжительность
7 ч) органическую часть отделяют от водной, промывают водой и высушивают хлористым кальцием. Получено катализата
24 г, в том числе хлор-я-ксилола 14,4 г. Выход хлор-м-ксилола 60%; 1,3-диметил-2-хлорбензол 70%, 1,3-диметил-4-хлорбензол 93%.
Пример 6. Получение хлор-п-ксилола.
Б четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, при 20 С загру>кают 21,2 г (О 2 моль) п-ксилола, 20 г (О 2 моль)
36%-ной соляной кислоты. В эту смесь при интенсивном перемешивании по каплям подают 24 r (0,2 моль) пергидроля, после
30 мин от начала реакции по каплям подают 30 г серной кислоты (0,28 моль). После завершения реакции (продол>кительность
7 ч) органическую часть отделяют от водной, промывают водой и высушивают хлористым кальцием. Получено катализата
24,6 г, в том числе хлор-и-ксилола 12,3 г.
Выход хлор-и-ксилола 50%, хлор в и-ксилоле занимает о-положение, получают только один изомер, дихлор-и-ксилол 4,9 г (28%).
Следует отметить, что выход хлорароматических соединений зависит от количества применяемой для реакции серной кислоты.
В таблице приводятся выходы хлорароматических соединений в присутствии серной кислоты и без нее (ArH: НС1: Н Оа ——
Составитель Н. Гозалова
Редактор Е. Хорина Техред И. Заболотнова Корректоры: Jl. Слепая и P. Беркович
Заказ 2395
Изд. № 278 Тираж 448
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Загорская гппография Упрполиграфиздата Мособлисполкома
81
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить количество используемой в процессе соляной кислоты от 6 до 1 моля; увеличить конверсию соляной кислоты; достигнуть 81% выхода целевого продукта при эквимолярном соотношении реагентов; предотвратить выделение газа HCI в процессе оксихлорирования; снизить концентрацию отработанной соляной кислоты от 30 до 3%.
Формула изобретения
Способ получения хлорбензола или алкилхлорбензола окислительным хлорированием бензола или алкилбензола смесь|о
6 соляной кислоты и перекиси водорода прн комнатной температуре, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода соляной кислоты и повышения степени ее конверсии, процесс ведут в присутствии концентрированной серной кислоты при эквимольном соотношении исходных реагентов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1О 1. Ворожцов Н. Н. Основы синтеза органических продуктов и красителей, 1955, с. 182.
2. Лвторское свидетельство СССР
¹ 386891, кл. С 07 С 25/04, 1973 (прото15 тип) .