專利名稱：C1－4鹵代烷的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鹵代烷的生產(chǎn)方法，特別是直接法制備低級(jí)C1-4鹵代烷的生產(chǎn)工藝。
C1-4鹵代烷在有機(jī)合成方面有著廣泛的應(yīng)用，C1-4鹵代烷老的生產(chǎn)工藝是用硫酸作催化劑，C1-4醇和氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烷，該工藝收率低且有大量廢硫酸存在，三廢嚴(yán)重。近期采用了用C1-4醇和氫鹵酸直接反應(yīng)，不用硫酸作催化劑，無(wú)硫酸三廢產(chǎn)生，且其收率也有所提高。歐洲專利制備低級(jí)鹵代烷工藝“(公開(kāi)號(hào)0446537A1)，公開(kāi)了直接法連續(xù)生產(chǎn)低級(jí)鹵代烷的生產(chǎn)工藝，其低級(jí)鹵代烷的含量為98％左右，雜質(zhì)異構(gòu)體的含量大于0.5％，由于鹵代烷的含量及雜質(zhì)對(duì)其合成的產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響，故需進(jìn)一步的提高純度。
本發(fā)明的目的是提拱一種能提高C1-4鹵代烷純度和收率的生產(chǎn)方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的生產(chǎn)方法是它由C1-4醇和氫鹵酸在反應(yīng)器內(nèi)直接反應(yīng)，其特征在于反應(yīng)器中氫鹵酸和C1-4醇在單位時(shí)間(分)內(nèi)的摩爾比大于1000；當(dāng)采用氫溴酸生產(chǎn)溴代烷時(shí)，其反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制大于125℃；當(dāng)采用氫氯酸生產(chǎn)氯代烷時(shí)其反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制大于109℃。
由于在反應(yīng)的過(guò)程中當(dāng)酸和醇的摩爾比大于1000以上時(shí)，反應(yīng)的速度加快，反應(yīng)過(guò)程完全，并且隨著摩爾比的增大，反應(yīng)速度遞增，反應(yīng)過(guò)程越完全，提高反應(yīng)溫度可提高反應(yīng)速度，在反應(yīng)器中的溫度控制極為重要。當(dāng)采用氫溴酸生產(chǎn)溴代烷時(shí)，其反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制大于125℃；當(dāng)采用氫氯酸生產(chǎn)氯代烷時(shí)其反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制大于109℃，從而，提高了反應(yīng)產(chǎn)物鹵代烷的純度和收率。采用氫溴酸時(shí)，為防止高濃度的氫溴酸氧化產(chǎn)生的單質(zhì)溴，故可以在反應(yīng)器中加入赤磷，將單質(zhì)溴還原成氫溴酸。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1為反應(yīng)器及裝置示意圖。
在反應(yīng)器1中加入氫鹵酸，在反應(yīng)器1上連接精餾洗滌柱，精餾洗滌柱內(nèi)裝有填料，酸高位槽5中鹵氫酸通過(guò)閥門12、流量計(jì)16及精餾洗滌柱2內(nèi)的分布器9進(jìn)入柱內(nèi)，醇高位槽6中的C1-4醇通過(guò)閥門15，流量計(jì)18進(jìn)入反應(yīng)器1內(nèi)，醇高位槽6內(nèi)也可以裝入預(yù)先混合配置好的酸和醇混合物。在反應(yīng)器1內(nèi)進(jìn)行酸和醇的反應(yīng)，其反應(yīng)物鹵代烷、酸及水蒸發(fā)為氣體上升進(jìn)入精餾洗滌柱2，分離和洗滌，并從頂部通過(guò)管路進(jìn)入冷凝器3冷凝成液體，再進(jìn)入分離器7，在分離器7的上層為水21，經(jīng)閥門13、泵10打入回水高位槽4，回水高位槽4中的水經(jīng)閥門14、流量計(jì)17進(jìn)入精餾洗滌柱2內(nèi)的分布板8均勻噴出，下層為鹵代烷22，經(jīng)閥門14放出。反應(yīng)器1放入油浴20中加熱，溫度計(jì)19測(cè)量反應(yīng)器1內(nèi)的溫度。
制備C1-4鹵代烷的操作過(guò)程為在反應(yīng)器1內(nèi)放置足夠的氫鹵酸并加熱至控制溫度，在酸高位槽5內(nèi)放置氫鹵酸，在醇高位槽6內(nèi)放置C1-4醇，控制醇的進(jìn)料量為單位時(shí)間(分)反應(yīng)器內(nèi)氫鹵酸摩爾數(shù)量/進(jìn)料醇摩爾數(shù)大于1000，例如，反應(yīng)器1中的氫鹵酸為8摩爾，則每分鐘加入醇的數(shù)量要小于0.008摩爾，而從酸高位槽5中加入到精餾洗滌柱內(nèi)的氫鹵酸，應(yīng)和醇相等也為0.008摩爾/分，同樣，也可以將氫鹵酸與C1-4醇按1∶1摩爾數(shù)預(yù)先混合，然后，放置在醇高位槽6中，并以單位時(shí)間(分)反應(yīng)器1內(nèi)的氫鹵酸摩爾數(shù)/醇的摩爾數(shù)大于1000的速度進(jìn)料。
實(shí)施例1在反應(yīng)器1內(nèi)加入濃度大于46％氫溴酸溶液32摩爾及少量紅磷，C1-4醇采用乙醇，并與濃度大于46％氫溴酸按摩爾比1∶1均勻混合，放置于醇高位槽6內(nèi)，加熱油浴20，控制反應(yīng)器內(nèi)溫度大于125℃，控制酸、醇混合液的進(jìn)料量為0.0268摩爾/分，摩爾比為1200，鹵代烷產(chǎn)品為溴乙烷，含量99.0％，收率93.0％。
實(shí)施例2C1-4醇采用正丙醇，控制進(jìn)料量=0.0278摩爾/分，摩爾比為1150/分，其余同實(shí)施例1，其鹵代烷的產(chǎn)品為1-溴丙烷，含量99 1％，收率95.1％，異構(gòu)體含量小于0.5％。
實(shí)施例3C1-4醇采用異丙醇，其余同實(shí)施例1，其鹵代烷的產(chǎn)品為2-溴丙烷，含量99.2％，收率95.2％。
實(shí)施例4與實(shí)施例3的進(jìn)料方式不同，異丙醇和氫溴酸分別從醇高位槽6和酸高位槽5加入，控制異丙醇進(jìn)料量=0.0267摩爾/分，其摩爾比為1200/分，氫溴酸的進(jìn)料的摩爾數(shù)與醇相等，得到的鹵代烷產(chǎn)品為2-溴丙烷，含量99.3％，收率95.3％。
實(shí)施例5C1-4醇采用正丁醇，控制正丁醇進(jìn)料量=0.0291摩爾/分，其摩爾比為1100/分，其余同實(shí)施例1，其鹵代烷產(chǎn)品為1-溴丁烷，含量為98.6％，收率95.0％，異構(gòu)體含量小于0.5％。
實(shí)施例6氫鹵酸采用含量大于20.3％氫氯酸溶液，C1-4醇采用正丁醇，反應(yīng)器1中放置含量為20.3％的氫氯酸20摩爾，醇高位槽6中放置由正丁醇與氫氯酸等摩爾混合的混合液，控制反應(yīng)器中的溫度大于109℃，控制正丁醇進(jìn)料量=0.0148摩爾/分，其摩爾比為1350/分，其鹵代烷產(chǎn)品為1-氯丁烷，含量為98.5％，收率為90.0％。
從上述實(shí)施例的結(jié)果可以得出，其C1-4鹵代烷的含量特別是溴代烷的含量約為99％，異物體含量小于0.5％，收率也可達(dá)到95％左右，其純度有較大提高。
權(quán)利要求
1.一種C1-4鹵代烷的生產(chǎn)方法，它由C1-4醇和氫鹵酸在反應(yīng)器內(nèi)直接反應(yīng)，其特征在于反應(yīng)器中氫鹵酸和C1-4醇在單位時(shí)間(分)內(nèi)的摩爾比大于1000；生產(chǎn)的C1-4鹵代烷為溴代烷時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度大于125℃；生產(chǎn)氯代烷時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度大于109℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C1-4鹵代烷的生產(chǎn)方法，其特征在于當(dāng)生產(chǎn)溴代烷時(shí)反應(yīng)器中應(yīng)保持赤磷存在。
全文摘要
一種制備C1－4鹵代烷的生產(chǎn)方法,它由C1－4醇和氫鹵酸在反應(yīng)器內(nèi)直接反應(yīng),其特征在于:反應(yīng)器中氫鹵酸和C1－4醇在單位時(shí)間(分)內(nèi)的摩爾比大于1000,生產(chǎn)的C1－4鹵代烷為溴代烷時(shí),反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度大于125℃;生產(chǎn)氯代烷時(shí),反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度大于109℃。由于采用高溫度和高摩爾比,可以使反應(yīng)過(guò)程完全,提高了反應(yīng)產(chǎn)物鹵代烷的純度,使含量達(dá)到99%左右。
文檔編號(hào)C07C19/00GK1323770SQ00112278
公開(kāi)日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2000年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者顧浩 申請(qǐng)人:顧浩