3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈的制备和应用

背景及概述^[1]

3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈又名四氯邻苯二甲腈，四氯邻苯二腈，外观为白色结晶粉末，分子式为C8N2Cl4，熔点为248℃‑250℃。四氯邻苯二甲腈是一种重要的有机中间体，广泛用于医药、染料、农药等领域，用途极为广泛。

制备^[1]

CN201010295676.X提供了一种以邻二甲苯为原料，先制取邻苯二甲腈，再制取四氯邻苯二甲腈的生产方法，该方法工艺简单、效率高，成本低，转化时间短、无污染，能生产出合格的四氯邻苯二甲腈产品。方法如下：

将定量的邻二甲苯送入汽化器进行汽化，邻二甲苯汽化后由空气带出汽化器并与氨气在混合器中混合后进入流化床，三种气(汽)体的摩尔比为，甲苯汽∶氨气∶氧气(或空气)＝1∶2∶8，将流化床内温度调整为320℃，压力为0.05Mpa，加入占反应器内气体体积总量0.2％的V2O5作有效成分的催化剂使其发生反应，将反应后气体降温后送入收料器，经冷凝烘干后得产品邻苯二甲腈，产品的收率为80％‑90％，纯度为99％；将邻苯二甲腈送入汽化器进行熔融汽化，邻苯二甲腈汽化后由氮气带出汽化器并与于氯气在混合器中混合后进入流化床，进气量的摩尔比为邻苯二甲腈汽∶氯气∶氮气＝2∶5∶10，同时加入催化剂活性炭，数量为床内体积总量的0.2％，将流化床内温度调至230℃、压力为0.01MPa‑0.，反应完毕后，将反应后气体送入固定床，保持和流化床相同的温度和压力，并加入和加入流化床数量相同的催化剂活性炭和氯气，使次反应后的气体和氯气再一次发生反应，将固定床中的反应后混合气体送入收料器，经冷凝后烘干得到3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈。该反应的收率为85％‑95％，产品的纯度为98％。

生产装置^[3]

一种新型四氯邻苯二甲腈生产装置包括：汽化器1、混合器2、流化床3、收料器4、烘干器5、固定床6；汽化器1上设有邻二甲苯进料管道7；汽化器1到混合器2间设有管道8，混合器2上设有氧气进料管道9、氨气进料管道10、氮气进料管道11、氯气进料管道12；混合器2到流化床3间设有管道13，流化床3上设有催化剂进料口14；流化床3到收料器4间设有管道15；收料器4到烘干器5间设有输送机16；烘干器5到汽化器1间设有第二输送机17；流化床3到固定床6间设有管道18；固定床6上设有催化剂进料管道19、氯气进料管道20；固定床6到收料机4间设有管道21；烘干器5上设有出料口22。所述的全部输送机为耐腐蚀单向输送机；所述的全部管道为耐高温、耐腐蚀材质；所述的流化床、固定床内胆为耐高温、耐高压、耐腐蚀材质。

1、将定量的邻二甲苯通过7送入汽化器1进行汽化，邻二甲苯汽化后通过8送入混合器2中，同时通过9将氧气、通过10将氨气送入混合器2中混合，三种气(汽)体的摩尔比为，邻二甲苯汽∶氨气∶氧气＝1∶2∶15；混合后的气体通过13将送入流化床3，调流化床3内的温度为380℃，压力为0.075Mpa，通过14将占反应器内气体体积总量3％的V2O5作有效成分的催化剂送入流化床3使其发生反应，反应时间0.5小时，将反应后气体降温后通过15送入收料器4，经冷凝后通过16送入烘干器5烘干，烘干后得产品固体邻苯二甲腈。

2、将固体邻苯二甲腈通过17送入汽化器进行熔融汽化，邻苯二甲腈汽化后通过8进入混合器2中，同时通过11将氮气、通过12将氯气送入混合器2中混合，混合后通过13进入流化床3，进气量的摩尔比为邻苯二甲腈汽∶氯气∶氮气＝2∶7∶30，同时通过14加入催化剂活性炭，数量为床内体积总量的2％，将流化床内温度调至250℃、压力为0.05Mpa，反应0.3小时。反应完毕后，将反应后气体通过18送入固定床6，保持和流化床相同的温度和压力，并通过19和20加入和加入流化床数量相同的催化剂活性炭和氯气，使次反应后的气体和氯气再一次发生反应，反应时间0.3小时，将固定床中的反应后的混合气体通过20送入收料器4，经冷凝后物料通过16送入烘干器，烘干后得到成品四氯邻苯二甲腈（3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈），通过22出料包装。

应用^[2]

四氟邻苯二甲腈，又名四氟邻苯二腈，化学名称3,4,5,6-四氟邻苯二甲腈，外观为白色结晶粉末，分子式为C8F4N2，分子量200.09。3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈可用于制备四氟邻苯二甲腈，方法如下：

将按摩尔配比为：3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈、无水氟化钾、N，N二甲基甲酰胺=1.0:4.0：20的3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈、无水氟化钾、N，N二甲基甲酰胺送入化学反应釜，边搅拌边升温使3,4,5,6-四氯苯-1,2-二甲腈、无水氟化钾溶于N，N二甲基甲酰胺并将温度升高至110℃，保持此温度搅拌反应7小时后停止搅拌，降温至常温，得到液态的混合物；将化学反应釜中的液态混合物送入蒸馏塔，馏出的固体即为四氟邻苯二甲腈，随即将其送入烘干机，在60℃的温度下烘干2.0小时后再将烘干物送入粉碎机，粉碎为粉末即得成品。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201010295676.X一种四氯邻苯二甲腈的生产方法

[2]CN201410761776.5一种四氟邻苯二甲腈的生产方法

[3][中国实用新型]CN201020566771.4新型四氯邻苯二甲腈生产装置