邻氯甲苯的制备方法

背景技术

邻氯甲苯是一种重要化工原料中间体，广泛应用于农药、医药、染料和油漆等方面。又是性能良好的中沸点有机溶剂；目前，邻氯甲苯日益广泛地应用于有机合成方面。

以邻氯甲苯为原料，三氯化铝为催化剂，可直接合成噻唑类农药杀菌剂；邻氯甲苯与二氯烷烃经缩合反应的产物可用作高压润滑脂和油类；邻氯甲苯在氢氧化钠碱性条件下水解合成间甲酚和邻甲酚，收率可达80%以上；邻氯甲苯在Lewis酸催化剂条件下可进一步氯化制备2,6–二氯甲苯、2,4–二氯甲苯等。

目前，邻氯甲苯主要是以Lewis酸作催化剂，氯气为氯化剂，催化甲苯选择性氯化制取；据报道的文献可知，在甲苯氯化工艺中，邻氯甲苯与对氯甲苯的比例接近1：1；此外，传统的Lewis酸无法从氯化产物中分离，造成大量废水，污染环境，不利于工业化生产。

因此，开发一种易于工业化、生产成本较低、容易分离、反应收率高的邻氯甲苯的工艺非常必要。

制备方法

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但是本发明的实施方式不限于此，同时其所示数据不代表对本发明特征范围的限制。

 （1） 离子液体[BMIM]Cl-2ZnCl2的制备：氮气保护下，将1.3 mol的1–甲基咪唑、1.4 mol的氯代正丁烷在带冷凝管的500 mL三颈烧瓶中搅拌混匀，升温至80 ℃回流下反应48 h；用分液漏斗使得产物与余下未反应的液体分离，产物用乙酸乙酯洗涤，洗涤3次；粗产品经60 ℃真空下旋转蒸发除去残余乙酸乙酯，在70 ℃下真空干燥24 h，所得的淡黄色液体为[BMIM]Cl离子液体中间体，储藏于干燥N2气氛下备用。

N2氛围中，将34.92 g（0.2mol）中间体和54.60 g（0.4mol）ZnCl2加入到三口烧瓶，搅拌使其分散均匀，在120 ℃下反应2 h。

（2）甲苯氯化反应步骤  在250 mL的四口烧瓶中加入1.0mol甲苯，加入0.03 mol[BMIM]Cl-2ZnCl2离子液体，搅拌使其分散均匀，然后向系统中通入50 mL/min经浓硫酸干燥的氯气，在70 ℃下反应8 h得到邻氯甲苯，尾气经NaOH溶液吸收除去未反应的Cl2。

    改变ZnCl2的量为27.30g (0.2mol) 和68.25g (0.5mol)，制备[BMIM]Cl-ZnCl2、[BMIM]Cl-2.5ZnCl2酸性离子液体，可得不同酸强度的离子液体对甲苯氯化过程的影响，如表1：

表1  不同酸强度的离子液体对甲苯氯化反应的影响

注：OCT为邻氯甲苯， MCT 为间氯甲苯，PCT为对氯甲苯，DCT为二氯甲苯。

随着ZnCl2与离子液体中间体[BMIM]Cl的比例从1增加到2、2.5，甲苯的转化率从90.20%增加到98.77%、99.10%；目标产物邻氯甲苯的选择性从68.97%先增加到73.04%，后降低至6.67%。

从表1可以看出，[BMIM]Cl-nZnCl2酸性离子液体对甲苯氯化具有较好的催化活性，甲苯的转化率高，邻氯甲苯的选择性好。此外，离子液体酸强度的增加，有利于目标产物邻氯甲苯的生成，但同时也导致副产物二氯甲苯增加。