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混合邻、对氯甲苯及间氯甲苯光氯化反应研究

安楚玉

  氯代苯甲醛能参与氧化、还原、羰基加成、缩合、取代等反应,是合成医药、染料和农药等精细化学品的重要中间体,用途广泛。本文综述了对、邻氯苯甲醛的生产工艺和研究状况。指出氯甲苯催化氯化水解法生产氯代苯甲醛,由于对、邻氯甲苯是通过甲苯催化氯化同时生成的,因两者沸点相近,用传统的精馏方法分离提纯邻、对氯甲苯,需要耗费大量的能量。如果能用混合氯甲苯不经精馏分离直接光氯化,然后催化水解得到邻、对氯苯甲醛的混合物,由于混醛的熔点相差较大,可以用结晶的方法来分离,这样就可以大大降低能耗。因此,开展邻、对氯甲苯混合氯化工艺研究具有重要的现实意义。 间氯苯甲醛工业上一般以间硝基甲苯为原料通过催化加氢和Sandmcyer反应制备,但此工艺生产成本比氯化、水解法高。因此开发间氯甲苯光氯化生产间氯苯甲醛很有现实意义,同时间氯甲苯光氯化动力学的研究亦未见文献报道。本文在环流反应器中进行了邻、对氯甲苯混合光氯化反应试验,分别考察了不同氯气流量、不同氯化温度和不同对/邻氯甲苯初始配比对对、邻氯甲苯侧链光氯化反应的影响,实测了反应液中各组分浓度随时间的变化关系,得出了对、邻氯甲苯的侧链光氯化反应规律和适宜的工艺条件。用同样的研究方法得到了间氯甲苯侧链光氯化反应规律,得出了适宜的工艺条件。通过对间氯甲苯侧链光氯化反应机理的分析,建立了间氯甲苯光氯化连串反应动力学模型。通过了一系列的模型鉴别,引入了“竞争因子”的概念,得到了“竞争因子”的定量关系式,使模型的计算值与实验值吻合良好。最终得到的宏观动力学方程如下: 通过对不同温度下的实测数据进行参数估值,得到了各温度下的表观反应速率常数。根据Arrhenius方程式,得到了各步反应的表观活化能。在120~150℃温度范围内,间氯甲苯侧链光氯化表观反应速度常数与温度的关系为: min-1 min-1min-1表观反应活化能分别为:Ea1=33.54、Ea2=32.45、Ea3=24.26kJ/mol。……   
[关键词]:氯甲苯;光氯化;环流反应器;动力学
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京工业大学2004年