探究混合邻、对氯甲苯及间氯甲苯光氯化反应研究

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1、南京工业大学硕士学位论文混合邻、对氯甲苯及间氯甲苯光氯化反应研究姓名：安楚玉申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：崔咪芬;乔旭20040430摘要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，凶两者沸点相近，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

2、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反应制各，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问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末见文献报道-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时／邻氯甲

3、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问的变化关系，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氧化反应机理的分析，建立了闭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，使模型的计算僵与实验值吻合良好。最终得到的宏观动力学方}孥铷下：。0～一冬她砰。"出⋯14等=瓦(呱"一k#∥1)只f，

4、=dCadt里=瓦了女：c。x“，一屯c。xmJ鲁=砰，cD胪o-Zcx,p；1JJ吃Vc；'+22．4f!：：j!；!!；÷!!盐)1，。(klC。X“1+t2CuXn+k，C。X“，)f象))丫j盥嬗对小I司温厦r日q买铡瓤珊进仃参敲佰值，得到，各{醯度p的表观投腰速率常数。根据An-hcniush-程式，得到了各步反应的表观活化能。在120～150℃温度范围内，问氯甲苯侧链光氯化表观反应速度常数与温度的关粕厂”2．09×105唧r一警Jminl、、～铲2．59×l。4唧r一警JⅢin～，k

5、a=7．76唧r一号≯山1)／表观反应活化能分别为：Ll-33．54：k=32．45、E．。=24．26kJ／mol。关键词：氯甲苯光氯化环流反应器动力学lIABSTRACTChlorebenzaldehydescalltakeplaceoxidation,reduction，carbonylgroupaddition，condensationandsubstitutionetc．Theseareallimportantfinechemicalmaterialsandareusedtosysth

6、esizemedication．pesticideanddye．Thisarticlesummarizedthepresentconditionsofpreparationandresearchofchlorebenzaldehydes．Itpointedoutthatp(o)一chlorobenzaldehydewasmadefromcatalyzingchlorinationofpCo)-chlorotoluene，respectively,butthep-chlorotolueneando

7、—chlorotolueneweremadefromcatalyticchlorinationoftoluenesimultaneously,becauseoftheboilingpointofo-chloromethylbenzenebeingclosetotheoneofp-chloromethylbenzene，agreatdealofanorgywasconsumedbYtraditionaldistillationseparation．Ifmixedchlorotolueneswere

8、photo-chlorinatedwithoutseparation，thenmixedchlorobenzaldehydeswereseparatedbycrystallizationbecauseoftheirmeltingpointbeinggreater,agreatamountofenergywouldbesaved．Soitwasofimportancetostudymixedchlorotoluenesphoto—chlorinationnodistillationseparati