无水三氯化铝的应用

概述^[1-2]

无水三氯化铝是一种重要的无机化工原料，主要用于制造洗涤剂的烷基化剂、合成药物、合成染料、合成橡胶、洗涤剂、塑料、香料等。同时无水三氯化铝也是一种十分重要的催化剂，特别是作为费瑞德V克莱福特反应的催化剂得以广泛应用。此外无水三氯化铝有望用于金属铝的生产，若以无水三氯化铝为原料进行铝电解将在节能减排、减少温室气体排放方面具有巨大潜力。由于无水三氯化铝广泛的应用领域和潜在的市场前景，国内外研究者围绕无水三氯化铝的制备开展了大量研究工作，开发了许多种生产工艺，同时由于新资源的出现，科研工作者提出了一些制备无水三氯化铝的新方法和思路。

应用^[3-6]

无水三氯化铝是有机合成反应中不可缺少的催化剂及石油炼制催化剂。还可用于农药、医药、染料、颜料、香料等工业中。其应用举例如下：

1）用于制备四氯铝酸锂，包括下述步骤：将无水三氯化铝装入升华容器中，电炉加热，升华提纯，将无水氯化锂重结晶提纯，将升华后的无水三氯化铝与重结晶后的无水氯化锂按等克分子比混合，在180-200℃的温度下熔融合成，制成四氯铝酸锂，其特点是：无水三氯化铝升华提纯工艺中使用的升华容器是容积为2.5-3.5升的普通玻璃瓶，将无水三氯化铝装入所述的普通玻璃瓶进行升华，温度控制在200-240℃，升华时间为6-7小时。本发明四氯铝酸锂的制备方法，工艺简单，生产成本低。

2）制备二氯二苯醚酮，包括如下步骤：首先将二氯二苯醚溶于有机溶剂并加入碳钢开式反应釜中，开启反应釜内的布尔马金式搅拌器进行搅拌，控制碳钢反应釜内温度为10~15℃；向反应釜内加入无水三氯化铝催化剂，降温，然后向反应釜中滴加乙酰氯，使温度保持15~20℃之间；滴加结束后保温2~2.5小时，结束反应；将反应釜降温至5~10℃并排料至水解釜进行水解，除去无水三氯化铝催化剂；水解后的反应液再经水洗、脱溶、脱色、结晶、离心、风干，即得成品；其中有机溶剂、二氯二苯醚、无水三氯化铝催化剂和乙酰氯的投料重量比为：28~30：10：1~3：3.3~3.7。本发明优点：有效的提高了收率。

3）制备用于催化汽油烷基化脱硫的络合物催化剂。本方法研制的催化剂能有效脱去汽油中的有机含硫化合物。其技术方案是：先用一种有机溶剂加入盛有无水三氯化铝的容器中，有机溶剂按每克无水三氯化铝加入1.5~4.0ml，搅拌均匀；然后往上述混合物中通入氯化氢气体，或再加入二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、或正庚烷的一种或2~3种，反应温度为60~80℃，反应时间为60~90min；最后停止搅拌，反应物分为两相，上相为有机溶剂分离后可循环使用，下相反应物在80~310℃范围内蒸馏，剩余产物为本方法制备的络合物催化剂。本方法的制备原料来源广、易获得，反应条件为常压和较低的反应温度、易于实施，本制备方法用于石油炼制及化工生产中。

4）用于制备一种高纯5N异丙醇铝，使用异丙醇及99.996%金属铝为原料，使用无水三氯化铝与5N的异丙醇铝混合物作为催化剂，其特征在于异丙醇铝在制备过程中分两步加入，步加入的异丙醇铝脱除异丙醇中的水，第二步异丙醇铝与三氯化铝同时加入起催化作用。5N异丙醇铝水解反应消耗掉异丙醇中的水，消除少量水对反应及引发剂无水三氯化铝的影响，5N异丙醇铝的使用不但降低了水对产品纯度的影响，也起到了共同催化剂作用。混合催化剂的使用提高了异丙醇与铝反应的效率，缩短了生产周期，提高了生产效率，降低了成本。

制备^[2]

1.铝锭法

铝锭法也称金属铝法，即将氯气直接通过熔融的金属铝，两者直接接触反应生成无水三氯化铝，反应方程式是：

反应温度一般控制在800℃左右，气相产物无水三氯化铝在400℃左右进入产品捕集器，经自然冷凝结晶，得到无水三氯化铝成品，尾气经稀碱或石灰乳水洗涤吸收后排空。

2.氧化铝法

氧化铝法是以氧化铝、氯气及碳三者为原料共同反应制取无水三氯化铝。国外研究者后期曾对氧化铝法制无水三氯化铝的反应机理进行了研究，他们认为氧化铝法制无水三氯化铝的反应式为：

主要参考资料

[1] 中国大百科全书（化工卷）

[2] 无水三氯化铝的制备方法及研究进展

[3] CN200610076919.4一种四氯铝酸锂的制备方法

[4] CN201310602723.4一种提高二氯二苯醚酮收率的方法

[5] CN201110077546.3一种催化汽油烷基化脱硫络合物催化剂的制备方法

[6] CN201410489738.9一种高纯5N异丙醇铝的制备方法