1,3,5-苯三甲酰氯的制备

背景及概述

1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)是聚酰胺类反渗透膜、纳滤膜制备中常用的单体,在膜工业迅速发展的今天有很好的应用前景。关于1,3,5-苯三甲酰氯制备的报道,以均苯三甲酸与氯化亚砜反应制备1,3,5-苯三甲酰氯,但易使产品颜色变黄,且放出大量二氧化硫,不易处理。

制备

本文以三光气和均苯三甲酸为原料,在复合催化剂作用下常温反应制备1,3,5-苯三甲酰氯,取得较高收率(88%),更安全、环保。因为三光气为白色、稳定的固态结晶,可溶于己烷、苯、氯仿、乙醚和四氢呋喃等有机溶剂,具有高活性、反应条件温和、廉价易得、操作安全等优点,使合成工艺更加简单可靠。反应放出气体主要为二氧化碳和氯化氢,相对于氯化亚砜而言,更容易处理。

实验操作：

在氮气气氛内,将178g三光气,500mL四氢呋喃和42g均苯三甲酸置于体积1L的四颈瓶中,冰浴下搅拌降温至5℃以下,滴加催化剂溶液{「n(咪唑)/(三乙胺)=1/3,共4.5g溶于60mL四氢呋喃},1h内滴完,撤去冰浴,再在室温反应至均相,减压旋转蒸发除去溶剂,得淡黄色液体55g经减压蒸馏得无色液体，冷却结晶。产品熔点为32.5~33.6℃。

图1 1,3,5-苯三甲酰氯的红外光谱图

结论

采用三光气与均苯三甲酸在常温下成功地制备了1,3,5-苯三甲酰氯,并得出以下结论:

(1)在常温下单一催化剂(如NN二田基田酰胺、吡啶、咪唑、三乙胺)不能让反应进行完全,收率不高,小于30%;而用复合催化剂(如吡啶N,N二甲基甲酰胺、咪唑/三乙胺等)在常温下能反应完全,收率均大于60%。

(2)溶剂的类型对反应速度有较大影响,溶剂的溶度参数与1,3,5-苯三甲酰氯的溶度参数相差越小,反应速度越快。

(3)反应底物n(三光气)/n(均苯三甲酸)1.2时,几平得不到产品,随着n(三光气)n(均苯三甲酸)增大,收率增大;当n(三光气)/n(均苯三甲酸)>3时,对产品收率影响不大。

参考文献

[1]Patent: EP1364941 A1, 2003 ;