三氯甲苯合成工艺研究

吕东良

（江西弋阳南岩镇工业园区江西巍华化学有限公司，江西弋阳 334400）

三氯甲苯合成工艺研究

吕东良

（江西弋阳南岩镇工业园区江西巍华化学有限公司，江西弋阳 334400）

分析了三氯甲苯合成工艺，三氯甲苯合成工艺由三类方法组成：一是光催化反应，二是加热反应，三时物理回收。其中光催化反应是三氯甲苯生产主流。

三氯甲苯；苄川三氯；合成工艺

三氯甲苯分子式C6H5CCl3，英文名为Trichloromethyl benzene，别名为苄川三氯、α，α，α-三氯甲苯、三氯苄、苯氯，是一种很重要的有机中间体，在印染、农业等行业广泛使用。三氯甲苯衍生物种类多达百种，为此其合成工艺受到高度重视。经典三氯甲苯合成工艺由两种方法组成，分别为：光催化方法和热化学反应方法。光催化方法原理是在光照条件下用氯原子取代苯环上的氢原子从而制备三氯甲烷。然而该方法由于反应效率低、分离过程复杂从而增加了产品成本。为此进行了工艺改进，使用光催化侧链反应中加入了苯环氯代副反应的抑制剂。热化学反应方法原理是在一定温度下将甲苯中的氢原子与氯原子进行氯代反应，从而制备出三氯甲苯。该工艺优点为生产设备便宜、催化剂容易制备，缺点为反应时间长、回收率低。由于热化学反应反应时间长及回收率低，从而增加生产成本，因而生产三氯甲苯方法以光催化方法为主。

1 三氯甲苯合成工艺研究

1.1 三氯甲苯光催化反应

当前国内厂家生产三氯甲苯工艺为在紫外灯光下将氯气和甲苯混合结合催化剂进行氯代反应。反应温度为90～100℃，该反应为放热反应，反应极限温度为180℃，反应时间为8 h。工厂生产效率主要受催化剂的影响。为了提高三氯甲苯生产效率，尹静梅等[1]对现有工艺进行了改进，使用了过氧化苯甲酰、甲苯、氯化铵等试剂作为三氯甲苯生产原料。最终得到了（1）催化剂对产品收率比较为：DMF＞氯化铵＞过氧化苯甲酰，其中氯化铵条件是在无光条件下；催化剂对反应效率比较为：DMF＞过氧化苯甲酰＞氯化铵。（2）使用三乙醇胺作为反应抑制剂、过氧化苯甲酰为催化剂，这样所生产的三氯甲苯杂质少、反应产率高；当三乙醇胺、甲苯、过氧化苯甲酰的质量比为1∶1 340∶25，反应时间为7 h，产率收率最高为96.0%，杂质最少为1%。

传统三氯甲苯存在转化率低、副产物多从而影响到产品质量。赵荣宇等[2]使用甲苯、氯气为原料，使用过氧化二苯甲酰为催化剂，进行氯化反应。实验反应过程为：

实验结果表明，在生产三氯甲苯工艺中使用BPO与氯化液质量比为2∶1时能够有效提高三氯甲苯质量。

常新坦[3]在光的波长为4 785～5 020A0之间，反应温度在110～120℃进行三氯甲苯制备，结果表明，使用三乙醇胺、过氧化苯甲酰作为引发剂，所制备的三氯甲苯质量好，减少了炭化现象。殷金柱等[4]将新型光敏催化剂BMMB应用到三氯甲苯制备中，得到了显著成果。使用0.5%的BMMB放入到甲苯中在100～120℃下反应8 h，三氯甲苯回收率达到了95.5%以上，明显优于传统光催化方法。

1.2 三氯甲苯热化学反应

尹静梅等[1]研究了三氯甲苯通过热化学反应制备方法。提出了使用氯化铵作为催化剂，当反应6 h后三氯甲苯回收率达到了6%；当反应时间为12 h后三氯甲苯回收率到达到26.2%。该工艺解决了三氯甲苯热反应回收率低问题，为三氯甲苯生产提供了思路。

1.3 其他方法

孙大明等[5]为了对三氯甲苯进行回收，发明了一种三氯甲苯回收方法。该方法第一步是将含有三氯甲苯废渣加热熔融，接着将熔融的液体进行真空加热蒸馏，将废气进行吸收得到三氯甲苯液体；接着往三氯甲苯液体中加入水，搅拌使用NaOH溶液调整溶液为碱性；对料液进行分离，将上层清液加入HCl溶液调整溶液pH为4.8～5.2，冷却后便得到三氯甲苯。该方法为三氯甲苯制备提出了新的思路，解决了三氯甲苯对环境污染问题。

2 总结

三氯甲苯在印染等行业中广泛应用，因而其制备工艺直接影响到其他产品质量。当前三氯甲苯生产工艺仍然以光催化反应为主。随着高效催化剂的不断研究，三氯甲苯光催化回收率将不断增加纯度也提高；加热法的回收率低问题也可能解决。

[1] 尹静梅，王锐.三氯甲苯合成方法改进[J].化学工业与工程技术，2000，21，（2）：9-10.

[2] 赵荣宇，邹建敏.BPO加入方式对三氯甲苯质量的影响研究[J].河南化工，2009，26，（4）：25-26.

[3] 常新坦.三氯甲苯生产工艺的改进[J].化学与生物工程，1987，（2）：26-29.

[4] 殷金柱.李复生.魏东炜.新型光敏催化剂用于甲苯侧链氯化反应[J].天津大学学报（自然科学与工程技术版），2004，37（7）：651-654.

[5] 孙大明，黎孔富，陈清华.一种三氯甲苯和/或苯甲酰氯废渣的回收利用方法，CN105175242A[P].2015.

Study on Synthesis of Trichlorotoluene

Lv Dong-liang

This paper analyzes the synthesis process of trichlorotoluene.The synthesis process of trichlorotoluene is composed of three methods：one is photocatalytic reaction，two is heating reaction and three times physical recovery.The photocatalytic reaction is the mainstream of trichlorotoluene production.

trichlorotoluene；benzene trichloride；synthesis process

TQ24

B

1003-6490（2017）01-0071-01

2017-01-18

吕东良（1972—），男，浙江东阳人，工程师，主要研究方向为三氟甲苯系列。