对甲苯磺酸是一种具有强酸性的有机化合物,其酸性是苯甲酸的百万倍。它呈现出白色针状或粉末结晶的形态,容易潮解,并可溶于水、醇和其他极性溶剂。此外,对甲苯磺酸还会导致纸张、木材等脱水并发生碳化。常见的形式是对甲苯磺酸一水化合物TsOH·H2O。
对甲苯磺酸呈现出白色针状或粉末状结晶,易溶于水、醇和醚,极易潮解。它还会使棉织物、木材、纸张等碳水化合物脱水并发生碳化,但难溶于苯、甲苯和二甲苯等苯系溶剂。在碱性条件下,它会生成对甲酚。此外,对甲苯磺酸是一种不具有氧化性的有机强酸。常见的形式是对甲苯磺酸一水合物(TsOH·H2O)或四水合物(TsOH·4H2O)。
对甲苯磺酸在医药领域被广泛应用于合成强力霉素、潘生丁、阿莫西林、头孢羟氨苄等重要原料。它也在有机化工业中发挥重要作用,并被用作丙稀酸酯、纺织助剂、摄影胶片、聚合反应的稳定剂以及有机合成(酯类)的催化剂。此外,对甲苯磺酸还被广泛应用于树脂、涂料、人造板、铸造、油漆等行业作为固化剂,其固化速度快且漆膜不会变色。同时,它也是合成乙氧基喹啉的重要原料,在农药合成行业中也得到了应用。
对甲苯磺酸的生产通常采用甲苯磺化法。连续生产方式主要采用三氧化硫磺化,而南美国家则更多地采用这种方式。连续生产具有较高的产量和较低的能耗,但副产物如砜类的含量较高。间歇生产方式则采用硫酸磺化,欧美和国内均采用这种方式。间歇生产虽然能够提高产量,但需要增加平行反应装置,因此能耗相对较高,但磺化副反应较低,最终产品的纯度相对较高。
三氟甲苯是一种外观无色液体,具有芳香味。它的熔点为-29.05℃,沸点为102.4℃。它可以溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯和四氯化碳,但不溶于水;同时它也容易水解。三氟甲苯主要用作溶剂以及医药、农药和染料的中间体。它是通过三氯甲基苯与无水氟化氢反应制得的。
三氟甲苯是一种无色液体,具有芳香气味。它可以溶于乙醇、丙酮、苯、四氯化碳、乙醚和正庚烷,但不溶于水。它的相对密度为1.1886(d204),熔点为-29.05℃,沸点为103.46℃,折光率为1.41486(n13.3D),闪点为12℃。三氟甲苯具有易燃性,但毒性较低,半数致死量(大鼠,经口)为1500mg/kg。此外,它还具有腐蚀性。
三氟甲苯是通过三氯甲苯与无水氟化氢反应制得的。在反应中,三氯甲苯与无水氟化氢的摩尔配比为1:3.88,反应温度为80-104℃,压力为1.67-1.77MPa,反应时间为2-3小时。该方法的收率为72.1%。由于无水氟化氢的价格便宜且易得,设备要求简单,不需要特殊钢材,成本较低,因此适合工业化生产。
在使用三氟甲苯时,应将其贮存于低温通风处,远离火源、热源以及氧化剂、还原剂和碱类等物质。适用的灭火剂包括干粉、二氧化碳和砂土等。
三氟甲苯是氟化学中的重要中间体,可用于制备氟草隆、氟咯草酮、吡氟草胺等除草剂,同时也是医药领域的重要中间体。它还可以用于有机合成、染料、药物的中间体,以及硫化剂、促进剂和绝缘油的制造。此外,它还可用于燃料热值测定,制备粉末灭火剂,以及作为光降解塑料添加剂。
制备三氟甲苯的方法包括以下步骤:
1. 将氯气、甲苯和催化剂混合进行氯化反应,反应温度为60℃,反应压力为2Mpa;
2. 向第一步中硝化后的混合物中加入氟化氢和催化剂进行氟化反应,反应温度为60℃,反应压力为2Mpa;
3. 对第二步中氟化反应后的混合物进行精馏处理,从而得到三氟甲苯。
2-氯甲苯是一种具有特殊气味的无色液体,燃烧时会生成含有氯化氢和光气的有毒腐蚀性烟气,同时也会与氧化剂发生反应。
2,6-二氯甲苯是制备联苯菊酯的关键中间体,联苯菊酯是一种高效拟除虫菊酯类杀虫剂和杀螨剂,具有触杀、胃毒作用,对环境较安全。
2,6-二氯甲苯的制备方法包括对硝基甲苯加入溶剂中,在催化下通氯气等步骤。
2-氯甲苯可刺激眼睛、皮肤和呼吸道,具有一定的急性毒性。
在泄露情况下,需要个人防护措施,通风,移除火源,收集泄漏液体,使用吸收剂吸收残液,并按照规定储存和处置。
三苯基二氯化膦是合成三苯基膦的重要中间体,尤其在以Wittig反应的副产品三苯基氧化膦为原料,合成三苯基膦的方法中,三苯基二氯化膦是关键的中间体。
过去的方法中,使用的原料价格昂贵,产率低,反应产生废物多,对环境污染大。本发明提供了一种产率高、生产成本低、安全性高、对环境污染小、易实现工业化生产的三苯基二氯化膦合成方法。
本发明采用三光气或二光气代替光气进行反应,三光气的量可以是0.25~2mol/mol三苯基氧化膦,尤以0.33~1mol/mol三苯基氧化膦为佳;二光气的量可以是0.4~3mol/mol三苯基氧化膦,尤以0.66~1.5mol/mol三苯基氧化膦为佳。
所用的溶剂可以是甲苯、氯苯、二氯苯等芳香类溶剂,或者二氯化碳、氯仿、四氯化碳等分子中含氯的有机溶剂,以氯苯、甲苯为佳。
所用的催化剂可以是N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺、吡啶、四丁基氯化铵、N-甲基咪唑等活泼亲核试剂中的一种或者两种,其中尤以三乙胺为佳。
反应温度可以在-20℃~80℃下进行,尤以30℃~60℃为佳。
本发明的优点是:1)采用常温下为固体的三光气或者液体的二光气代替气体光气为原料,原料易于运输、保存。2)反应溶剂用量少、溶剂可方便的回收套用。3)反应副产物少,反应原料可以方便回收套用。4)反应的条件温和,在常温常压下即可很好的反应。
具体实施方式为,在100ml的四颈烧瓶中加入8g三苯基氧化膦和25ml甲苯,搅拌使之溶解完全,加入少量的三乙胺催化剂,然后在20℃下慢慢滴加入含三光气3.0g的15ml甲苯溶液,滴加半小时,然后继续搅拌8小时,摩尔产率为82.2%。
邻氯苯腈(OCBN)是一种重要的有机中间体,属于化学医药中间体领域,是医药等相关技术领域的源头。近年来医药等相关领域的高速发展促进了化学原料、中间体领域的发展,反过来化学原料及中间体领域的发展又促进或制约着医药等相关领域的发展。邻氯苯腈分子中含有碳氮叁键,比酰胺化合物活泼得多,能发生水解、醇解、氨解,还原等许多反应,它是一种合成医药的中间体。有关其应用的报道很多,例如在医药方面用于合成治疗心血管疾病等许多药物。本文将介绍一种利用氨氧化法制备邻氯苯腈的方法。
氨氧化反应(Ammoxidation),是指含有甲基(R-CH3型)的脂肪族或芳香族有机物在催化剂存在下用空气和氨氧化为相应的腈类化合物的反应。氨氧化法制备邻氯苯腈的反应式如下:
将空气、氨气、水蒸气及邻氯甲苯按照物料配比进行配料;将邻氯甲苯经过气化后,与空气、氨气及水蒸气混合一同输送到沸腾床反应器经催化剂作用进行反应;反应后的产品经过冷凝捕集器降温结晶后得到邻氯苯腈粗品。专利 CN103102287A 使用了一种VaPbCecSbdOx多组分催化剂,该催化剂具有制作简单、反应温度温和、催化剂寿命长、活性高、选择性高等特点,抑制了生产过程中的副反应,改善了邻氯苯腈的生产工艺,产品收率明显提高。
[1] 氨氧化法制备邻氯苯腈的生产工艺. CN103102287A
3-氯甲苯是一种无色液体,广泛应用于农药、医药、染料及过氧化物中间体和溶剂的制造。虽然3-氯甲苯是甲苯氯化的副产物,但由于其含量低且难以分离,一般不通过甲苯氯化制备。
以邻氯甲苯为原料,可以通过异构化反应制备3-氯甲苯。在反应中,工业级的邻氯甲苯与甲苯和氯苯稀释剂按一定比例混合,然后在石英管积分反应器中进行。催化剂的用量为7-8克,经过活化后,原料通过超微量泵输送,进入催化剂床层进行反应。反应产物经冷凝后收集,然后使用毛细管色谱仪进行分析。
将3-氯甲苯、苯酚钠、氯化亚铜、8-羟基喹啉和聚二甘醇混合并加热反应,然后经过高真空减压蒸馏,即可得到间苯氧基甲苯。
氢溴酸常山酮是一种天然生物碱,具有抗家禽球虫病的功效。制备氢溴酸常山酮的过程中,首先将3-氯甲苯与溴丁烷和溴反应得到2,4-二溴-5-氯甲苯,然后经过一系列反应步骤,最终得到氢溴酸常山酮。
[1] 赵振华, 林立炟. 邻氯甲苯在 HZSM-5 沸石催化剂上常压异构化反应的研究[J]. 催化学报, 1987, 8: 430-435.
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[3] 毛中兴,茅关兴,金军挺,氢溴酸常山酮的制备方法,CN 200410016161,申请日2004-02-04
随着化学工业的不断演进,偏苯三酸酐作为一种重要的有机合成中间体,其生产方式也在不断创新与改进。本文将探讨四种不同的生产方式,为偏苯三酸酐的制备提供多样性和效率的视角。
简介:偏苯三酸酐(TMA)是一种重要的精细化工原料,主要用于生产优质TMA类增塑剂、耐温聚 酰亚胺绝缘漆、高级粉末涂料及树脂固化剂、改性 醇酸树脂等,另外有少量用于高级航空飞机发动 机润滑油、偏苯酸酯钠盐阴离子表面活性剂以及橡胶硫化促进剂等。TMA分子式为C9H4O5,外观为白色或微带色片状固体,沸点 245℃,熔点165℃,溶于乙醇、丙酮、环己酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等有机溶剂和热水,微溶于四氯 化碳、甲苯和石油醚。TMA分子中含有酸酐和羧基两种官能团结构,使其兼具了酸酐和芳香羧酸的化学性质,是一种重要的有机合成原料和聚酯单体TMA与碱发生酸碱中和反应生成盐,与醇类发生反应生成酯或聚酯,与烃类发生缩合反应,与氨(胺) 发生反应生成酰胺/酰亚胺。TMA可以用作聚氯乙 烯(PVC)树脂的增塑剂和环氧树脂的高温固化剂, 合成的聚酰亚胺树脂漆和水溶性醇酸树脂涂料具有异的性能。
生产方法:目前,工业生产偏酐的方法有偏三甲苯液相硝酸氧化法、间二甲苯甲醛液相空气氧化法和偏三甲苯液相空气氧化法,统称为液相氧 化法,此外还有气态偏三甲苯空气氧化法(属于气相氧化法)。
1 液相偏三甲苯硝酸氧化法
偏三甲苯硝酸氧化法采用偏三甲苯作为原料,在180℃~205℃,1.5~3.0 MPa条件下,通过硝酸逐步分段进行氧化,然后蒸发降温结晶、固液分离、溶剂冲洗、烘 干后得到偏苯三甲酸,最后加热脱水得到偏酐。该法工艺容易操作,工序简单,产品收率较高,但硝酸法存在成本高、腐蚀严重、对设备材质要求高、污染严重等问题。
2 间二甲苯甲醛液相空气氧化法
间二甲苯甲醛液相空气氧化法是1985年日本三菱瓦斯化工公开的一种生产工艺:以间二甲苯和甲醛为原料合成偏酐,因此也称MGC法。该法是在汇总前人方 法的基础上研发了间二甲苯在强酸催化剂HF-BF3络合作用下与一氧化碳进行甲酰化反应制备2,4-二甲基苯甲醛的新路径,然后在水溶液中经空气氧化制备偏苯三甲酸,接着脱水成酐得到偏酐,最后经精制和切片工序后得到成品。
该连续工艺反应过程是以水为溶剂,原料易得,具有较高的产品收率和纯度,自动化容易操作和实施,几乎没有挥发损失,爆炸危险可以降至最低,副产物处理也较为容易;但该法使用强酸性催化剂HF-BF3,氧化部分核心设备需利用昂贵的镍钛锆等合金制作,制作成本高,增加了装置建造的投入。
3 气态偏三甲苯空气氧化法
由日本触媒化工公开的气态偏三甲苯空气氧化法,催化剂采用含V、Ti、P、Fe、Cr、Mn、Si和卤素等金属和非金属化合物,气态偏三甲苯金属催化氧化反应合成偏苯三甲酸,再通过脱水成酐生成偏酐,也可以在V-P-Ti Fe体系和碱金属氧化物作催化剂条件下,气态偏三甲苯通过氧化工艺V-Cu-Mo体系催化开展空气氧化。
该方法合成偏苯三甲酸的优势在于工艺简单,设投资小,简单易操作,但该工艺在工业化生产时,使用的 催化剂无法回收,造成催化剂浪费,对环境污染较大,且对于目标产物来说,产率较低,副产物较多,连续化生产 无法实现,后处理过程中消耗水较多,产生的废料也很多,这些废水废渣对环境和经营造成了较大的压力。
4 偏三甲苯液相空气氧化法
目前广泛采用的1,2,4-苯三甲酸酐生产工艺是偏三甲苯液相空气氧化法。以1,2,4-三甲苯为原料和高纯乙酸作为溶剂,Co-Mn-Br为催化剂,在1.4~1.6 MPa, 220℃~230℃条件下通过空气液相氧化合成1,2,4-苯三甲酸,然后在高温条件下脱水生成1,2,4-苯三酸酐。该方法是由美国中世纪公司开发,后经阿莫科公司不断改进实现工业化生产,因此简称Amoco法,工艺流程图如下:
参考文献:
[1]. 邢跃军, 偏苯三酸酐的合成技术与应用前景. 化工技术与开发, 2020. 49(09): 第49-53页.
[2]. 李江华, 偏苯三酸酐的生产工艺、市场和发展趋势. 安徽化工, 2022. 48(03): 第31-34页.
[3]. 李涛, 偏苯三酸酐生产技术及现状分析. 石油化工技术与经济, 2021. 37(05): 第59-62页.
苯甲酸钠是一种无色颗粒或晶体粉末,没有气味或微带安息香气味,味道微甜,具有收敛味。它是一种广谱抗微生物试剂,但其抗菌效果取决于食品的酸碱度。随着介质酸度的增加,其杀菌和抑菌能力增强,而在碱性介质中失去了杀菌和抑菌作用。
苯甲酸钠最初是通过干馏安息香胶或用碱水水解制得的,也可以通过马尿酸水解制得。苯甲酸的工业生产方法有甲苯液相空气氧化法、次苄基三氯水解法和苯酐脱羧法三种,其中甲苯液相空气氧化法最常用。该方法是将甲苯和空气通入含有环烷酸钴催化剂的反应器中,在反应温度为140-160℃,操作压力为0.2-0.3MPa的条件下进行反应,生成苯甲酸。然后通过蒸馏去除未反应的甲苯得到粗苯甲酸,再经过减压蒸馏和重结晶得到成品。邻苯二甲酸酐脱羧法得到的最终产品不易精制,而且生产成本较高,只在医药等批量较小的产品制造过程中使用。
甲苯氯化法生产的产品不适用于食品。苯甲酸有工业用、食品用、医药用等不同规格。食品级苯甲酸应符合GB1901-80标准,含量应在99.5%以上,熔点为121-123℃,并对易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼烧残渣、重金属、砷含量等质量指标作出规定。原料消耗定额为甲苯1140kg/t、环烷酸钴4kg/t。此外,甲苯生产苯甲醛时可以副产苯甲酸。
由于苯甲酸钠适用于不同的环境,因此其生产工艺也不同。上述方法主要用于工业生产,而食品和医药的生产工艺更加严格,因为需要满足卫生等多种标准,这也是为了保障人类健康。
对三氟甲基苯胺是一种重要的化工原料,特别是在农药和医药方面的应用十分广泛。对三氟甲基苯胺经过氯化可以得到2,6-二氯对氨基三氟甲苯,是一种重要的中间体,在农药工业上用于合成高效低毒杀虫剂氟虫腈(锐劲特)、氟胺氰菊酯、氟幼脲,除草剂乙丁氟灵、乙丁烯氟灵等,在医药工业上用于合成新型免疫抑制剂药品来氟米特等。随着绿色化工技术和新型药物研究的不断深入,新的用途源源不断地被开发出来,己经成为重要的有发展前景的化工产品。
对三氟甲基苯胺的合成方法很多,目前为止主要的方法有,对氯三氟甲苯氨解制备对三氟甲基苯胺的方法,对硝基氯苄与硫化物反应后氯化、氟取代、还原的方法,对甲基异氰酸酯氯化、氟取代、水解生成对三氟甲基苯胺的方法,以苯胺为起始原料,通过与三氟溴甲烷反应生成对三氟甲基苯胺的方法。
(1)对硝基三氟甲苯还原。采用SnCl2-HCl 和H2/Raney-Ni 催化还原对硝基三氟甲苯制备PTFMA 是最早使用的方法。但是,对硝基三氟甲苯是不容易得到的,受到对硝基三氟甲苯或对硝基三氯甲苯原料来源的限制,难以进行规模化生产。
(2)芳香化合物的直接氨解在20 世纪30 年代就得到了人们的广泛关注, 在理论研究和生产应用都取得了可喜的成就。氨解所采用的氨解剂可以是液氨、氨水、溶解在有机溶剂中的氨、气态氨或者由尿素或铵盐在反应中放出的氨。
为了改善现有方法的不足,专利 CN103408436A 提出了一种高压氨解制备对三氟甲基苯胺的方法,步骤如下:
以对氯三氟甲苯为原料,在催化剂、液氨、以及缚酸剂的作用下,于溶剂中进行高温高压氨解反应,生成对三氟甲基苯胺;其中,催化剂为氯化亚铜和铜粉的混合物;缚酸剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾任一种或两种及以上的无机碱混合物,或吡啶、三乙胺任一种或两种有机碱混合物;溶剂为甲醇、乙醇、聚乙二醇300~3000、N,N-二甲基甲酰胺中的任一种或两种及以上混合溶剂。
此方法采用廉价易得的无机碱作缚酸剂,大大降低了反应过程中液氨的损耗,又可起到协同催化的效果,克服了目前对三氟甲基苯胺氨解过程中单程转化率低,催化剂利用率的不足的缺陷,提高了生产效率。