对氯苯酚的合成方法

对氯苯酚用途很广,是合成染料、颜料的中间体,是医药、农药和有机合成的重要原料,也可用作炼油行业的选择性溶剂、己醇的变性剂、杀菌剂等。关于对氯苯酚的合成方法,近年来报道很多,研究也很活跃,但有工业价值的只有两种:①氯化硫酰氯化法;②熔融苯酚氯气直接氯化法。

据调查,我国现有十几家对氯苯酚生产厂家,两种方法都在采用,但这两种方法由于选择性低,条件不易控制,生成的副产物邻氯苯酚几乎与对位产品相当(1∶1),给产品分离和纯化造成很大困难,而且邻氯苯酚的后续产品开发未跟上,造成大量积压,使对氯苯酚的收率和纯度达不到要求。因此,国家每年需进口两千多吨对氯苯酚以满足需要。我们认为有必要开展苯酚的选择性氯化研究,提高对邻比及产品的收率。

合成方法

氯化铜氯化法就是以苯酚为原料,在一定的酸度和温度下用氯化铜作氯化剂和催化剂制备对氯苯酚的方法,反应生成的氯化亚铜在酸性条件下用氧化剂氧化为氯化铜,再反复回用本反应中使用干燥的氯气做氧化剂进行铜盐的再生。反应方程式如下:

在装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中加入反应量的苯酚、氯化铜及盐酸,然后升温使反应处于回流下维持13h。反应结束后冷却,用苯萃取3次,合并萃取液蒸去溶剂苯,将残留液用精密分馏柱分馏,收集各组分,即得产品对氯苯酚及副产品邻氯苯酚和2,4-二氯苯酚及未反应的酚。

结论

(1)经试验研究确定了工艺条件。采用氯化铜法,对位平均收率达70%以上,对邻比在10∶1以上。

(2)使用精密分馏对氯苯酚纯度可以达到99.8%以上,可满足农药、医药和染料等行业的质量要求。各组分分离效果良好,未反应的苯酚可二次回用。

(3)氯化铜可反复使用,活性不降低。

(4)本法反应条件易于控制,苯酚利用率高,易于工业化。经初步成本估算,成本低于氯化硫酰法和氯气氯化法。