阅读说明：本技术 一种间氯三氟甲苯新的合成工艺 (Novel synthesis process of m-chlorotrifluoromethylene ) 是由 于鹏 吕亚成 蔡杰 顾晓轩 于 2020-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种间氯三氟甲苯新的合成工艺,涉及间氯三氟甲苯的合成技术领域,具体为一种间氯三氟甲苯新的合成工艺,所述包括以下步骤：S1、称取各组份；S2、置换处理；S3、温度控制；S4、取样分析实验数据；S5、静置分层；S6、精馏；S7、重复实验；本发明用3,4-二氯三氟甲苯为原料,因三氟甲基对苯环上不同位置氯的影响不同,在高效催化剂下,加氢时,会有比较高的选择性；以环己烷、乙醇、三氟甲苯为溶剂,三乙胺、氢氧化钾为缚酸剂,用雷尼镍、钌碳、钯碳为催化剂,通入氢气压力0.5~2.0MPa范围内,温度于60~100℃范围内,加氢脱氯后,经过脱除溶剂,经过精馏分离提纯,间氯三氟甲苯含量达到99%以上的新方法。(The invention discloses a new synthesis process of m-chlorotrifluoromethane, relates to the technical field of synthesis of m-chlorotrifluoromethane, and particularly relates to a new synthesis process of m-chlorotrifluoromethane, which comprises the following steps: s1, weighing the components; s2, replacement processing; s3, controlling the temperature; s4, sampling and analyzing experimental data; s5, standing and layering; s6, rectifying; s7, repeating the experiment; according to the invention, 3, 4-dichlorobenzotrifluoride is used as a raw material, and the influence of trifluoromethyl on chlorine at different positions on a benzene ring is different, so that under the condition of a high-efficiency catalyst, high selectivity can be realized during hydrogenation; cyclohexane, ethanol and benzotrifluoride are used as solvents, triethylamine and potassium hydroxide are used as acid-binding agents, Raney nickel, ruthenium carbon and palladium carbon are used as catalysts, hydrogen is introduced into the mixture under the pressure of 0.5-2.0 MPa and at the temperature of 60-100 ℃, the mixture is subjected to hydrodechlorination, then the solvent is removed, and the mixture is rectified, separated and purified, so that the content of m-chlorotrifluoromethane reaches more than 99%.)

一种间氯三氟甲苯新的合成工艺

技术领域

本发明涉及间氯三氟甲苯的合成技术领域，具体为一种间氯三氟甲苯新的合成工艺。

背景技术

间氯三氟甲苯是合成高效、广谱和安全农用杀菌剂氟菌唑的必备中间体，也是合成一些含氟偶氮类染料的重要中间体。现有的工艺有用间氨基三氟甲苯为原料，经重氮化、氯化制备间氯三氟甲苯，该方法废水量大，有大量废酸和废盐产生，环保压力大。也有用三氟甲苯为原料，直接氯化制备间氯三氟甲苯。该方法间氯三氟甲苯90%和10%邻氯三氟甲苯，进一步分离很困难，不能获得高纯度的间氯三氟甲苯。

（1）以间氨基三氟甲苯为原料，经过重氮化、氯化：

该方法原料成本也较高，重氮化过程需要低温，能耗较大，整个过程中有大量废水和废盐、废酸，环保压力大。

（2）用三氟甲苯为原料，铁粉为催化剂，氯气直接氯化：

该方法有铁泥产生，也有废水和大量废盐酸产生，有很大的环保压力。而其间氯三氟甲苯含量只有90%，因为含有10%的邻氯三氟甲苯，后续分离提纯极为困难的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，解决了上述背景技术中提出以间氨基三氟甲苯为原料，经过重氮化、氯化，该方法原料成本也较高，重氮化过程需要低温，能耗较大，整个过程中有大量废水和废盐、废酸，环保压力大；用三氟甲苯为原料，铁粉为催化剂，氯气直接氯化，该方法有铁泥产生，也有废水和大量废盐酸产生，有很大的环保压力。而其间氯三氟甲苯含量只有90%，因为含有10%的邻氯三氟甲苯，后续分离提纯极为困难的缺点的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、环己烷、三乙胺、水和雷尼镍，以及将上述各组份依次置入的高压釜中；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至一定温度，以及控制温度在预设范围内；

S4、取样分析实验数据：在预设氢气压强条件下，反应一段时间后，取样分析，获取不同含量的间氯三氟甲苯、对氯三氟甲苯和三氟甲苯，以及控制对氯三氟甲苯的比例；

S5、静置分层：静置分层，下层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到一定PH，分的下层三乙胺套用；

S6、精馏：上层有机层为产物，经过脱溶得环己烷套用，继续精馏，可得高纯度的间氯三氟甲苯和三氟甲苯，合计相应比例的收率；

S7、重复实验：经过多次反复实验，每次补加相同比例的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

可选的，所述步骤S1、称取各组份中，按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、乙醇、氢氧化钾和钌碳，所述S5、静置分层中，过滤去钌碳催化剂，经过脱溶得乙醇套用，釜内底部糊状物水洗分层，上层用酸调PH至中性，浓缩的副产物氯化钾，所述S6、精馏中，下层有机层通过精馏塔精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯和三氟甲苯，合计相应比例的收率。

可选的，所述步骤S1、称取各组份中，按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、乙醇、三乙胺和雷尼镍，所述步骤S5、静置分层中，静置过滤去催化剂，经过脱溶得乙醇套用，加水洗釜内底部糊状物，上层为三乙胺盐酸盐的水溶液，下层为有机物，所述步骤S6、精馏中，上层水溶液用氢氧化钾调节到一定PH值条件下，分的上层三乙胺套用，下层水溶液浓缩得副产物氯化钾，以及下层有机层通过精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯和三氟甲苯，合计相应比例的收率。

可选的，所述步骤S1、称取各组份中，按照质量份依次称取乙醇、氢氧化钾和钯碳，所述步骤S5、静置分层中，过滤去催化剂，经过脱溶得乙醇套用，釜内底部糊状物水洗分层，上层用酸调PH至中性，浓缩的副产物氯化钾，所述步骤S6、精馏中，下层有机层通过精馏塔精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯和三氟甲苯，合计相应比例的收率。

可选的，所述步骤S1、称取各组份中，按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、三氟甲苯、三乙胺、水和雷尼镍，所述步骤S5、静置分层中，静置分层，上层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到一定PH条件下，分的上层三乙胺套用。

可选的，所述步骤S1、称取各组份中，按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、三氟甲苯、三乙胺、水和钯碳，所述步骤S5、静置分层中，静置分层，上层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到一定PH条件下，分的上层三乙胺套用，下层浓缩的副产物氯化钾。

可选的，所述步骤S1、称取各组份中，按照质量份依次称取3，4-二氯三氟甲苯、环己烷、氢氧化钾、水和钯碳，所述步骤S5、静置分层中，过滤去催化剂，静置分层，下层调节PH至中性，浓缩得副产物氯化钾，所述步骤S6、精馏中，上层有机层精馏分离得环己烷套用，精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯和三氟甲苯，合计相应比例的收率。

本发明提供了一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，具备以下有益效果：

本方法另辟蹊径，用3，4-二氯三氟甲苯为原料，因三氟甲基对苯环上不同位置氯的影响不同，在高效催化剂下，加氢时，会有比较高的选择性。本方法考察了，以环己烷、乙醇、三氟甲苯为溶剂，三乙胺、氢氧化钾为缚酸剂，用雷尼镍、钌碳、钯碳为催化剂，通入氢气压力0.5~2.0MPa范围内，温度于60~100℃范围内，加氢脱氯后，经过脱除溶剂，经过精馏分离提纯，间氯三氟甲苯含量达到99%以上的新方法。

本发明反应方程式如下：

综上所述：采用本新方法生产间氯三氟甲苯，只有一步反应，步骤短，原料价格低，来源丰富，产品成本低，没有废酸和废水，只有少量精馏残渣。有利于环保，降低了生产成本，适于大规模的批量生产。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施案例一

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取3，4-二氯三氟甲苯300g，环己烷300g，三乙胺280g，水280g，雷尼镍20g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至80℃，温度控制在80~85℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为2.0MPa，反应4个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为92%，对氯三氟甲苯为0.7%，三氟甲苯为7.3%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：静置分层，下层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到PH8，分的下层三乙胺套用；

S6、精馏：上层有机层为产物，经过脱溶得环己烷套用，继续精馏，可得高纯度的间氯三氟甲苯209g和三氟甲苯12.9g，合计收率91%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

实施案例二

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取3，4-二氯三氟甲苯300g，乙醇300g，氢氧化钾117g，钌碳10g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中，其中，钌碳10g的钌含量5%，以及干重为40%；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至60℃，温度保持在60~63℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为1.0MPa，反应4个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为94%，对氯三氟甲苯为0.5%，三氟甲苯为5.5%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：过滤去钌碳催化剂，经过脱溶得乙醇套用，釜内底部糊状物水洗分层，上层用酸调PH至中性，浓缩的副产物氯化钾；

S6、精馏：下层有机层通过精馏塔精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯220g和三氟甲苯10.4g，合计收率93%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

实施案例三

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取3，4-二氯三氟甲苯300g，乙醇300g，三乙胺280g，雷尼镍20g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至70℃，温度控制在70~75℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为1.5MPa，反应3.5个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为88%，对氯三氟甲苯为0.8%，三氟甲苯为11.2%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：静置过滤去催化剂，经过脱溶得乙醇套用，加水洗釜内底部糊状物，上层为三乙胺盐酸盐的水溶液，下层为有机物；

S6、精馏：上层水溶液用氢氧化钾调节到PH8，分的上层三乙胺套用，下层水溶液浓缩得副产物氯化钾，以及下层有机层通过精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯206g和三氟甲苯21.2g，合计收率93%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

实施案例四

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取乙醇300g，氢氧化钾117g，钯碳10g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中，其中，钯碳10g的钯含量5%，以及干重为60%；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至50℃，温度保持在50~5℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为0.5MPa，反应4个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为96%，对氯三氟甲苯为0.5%，三氟甲苯为3.5%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：过滤去催化剂，经过脱溶得乙醇套用，釜内底部糊状物水洗分层，上层用酸调PH至中性，浓缩的副产物氯化钾；

S6、精馏：下层有机层通过精馏塔精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯229g和三氟甲苯6.8g，合计收率95%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

实施案例五

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取3，4-二氯三氟甲苯300g，三氟甲苯300g，三乙胺280g，水280g，雷尼镍30g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至90℃，温度控制在90~95℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为1.5MPa，反应4个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为85%，对氯三氟甲苯为0.9%，三氟甲苯为14.1%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：静置分层，上层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到PH8，分的上层三乙胺套用；

S6、精馏：下层有机层为产物，通过精馏，可得高纯度的间氯三氟甲苯188g和三氟甲苯25.6g，合计收率89%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

实施案例六

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取3，4-二氯三氟甲苯300g，三氟甲苯300g，三乙胺280g，水280g，钯含量5%干重为60%钯碳10g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至70℃，温度控制在70~75℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为1.5MPa，反应4个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为90%，对氯三氟甲苯为0.7%，三氟甲苯为9.3%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：静置分层，上层为三乙胺盐酸盐的水溶液，用氢氧化钾调节到PH8，分的上层三乙胺套用，下层浓缩的副产物氯化钾；

S6、精馏：下层有机层为产物，通过精馏，可得高纯度的间氯三氟甲苯208g和三氟甲苯17.2g，合计收率91%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

实施案例七

本发明提供一种技术方案：一种间氯三氟甲苯新的合成工艺，包括以下步骤：

S1、称取各组份：依次称取3，4-二氯三氟甲苯300g，环己烷300g，氢氧化钾117g，水260g，钯含量5%干重为60%钯碳10g，以及将上述各组份依次置入2L的高压釜中；

S2、置换处理：氮气置换，氢气置换；

S3、温度控制：缓慢升温至60℃，温度保持在60~65℃之间；

S4、取样分析实验数据：氢气压为1.0MPa，反应4个小时后，取样分析，含量为间氯三氟甲苯为90%，对氯三氟甲苯为0.8%，三氟甲苯为9.2%，控制对氯三氟甲苯不超过1%；

S5、静置分层：过滤去催化剂，静置分层，下层调节PH至中性，浓缩得副产物氯化钾；

S6、精馏：上层有机层精馏分离得环己烷套用，精馏可得高纯度的间氯三氟甲苯204g和三氟甲苯16.8g，合计收率90%；

S7、重复实验：经过10次反复实验，每次补加10%的催化剂，催化剂能保持持续的活性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。