100-20-9/對苯二甲酰氯的制備方法及應(yīng)用前景

對苯二甲酰氯是一類古老的化合物，早在 20世紀(jì)初就有人合成出來了，大規(guī)模地開發(fā)利用卻是近二、 三十年的事。近年來,對苯二甲酰氯已成為一類重要的中間體原料，被廣泛應(yīng)用于人造纖維和農(nóng)藥的合成]。目前，利用對苯二甲酰氯為原料合成的除草劑敵草索，美國和日本的年產(chǎn)量都在千噸左右。 對苯二甲酰氯與對苯二胺縮聚合成的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維具有高強(qiáng)度和高模量等優(yōu)異特性，是一類具有廣泛用途的人造纖維，已經(jīng)引起了各方面的重視。

對苯二甲酰氯（Terephthaloyl chloride，簡稱 TPC） 是一種淡黃色針狀物，能較快地被空氣中的水分水解生成相應(yīng)的酸。對苯二甲酰氯的純度直接影響用其合成的產(chǎn)品性能。目前對苯二甲酰氯的生產(chǎn)主要以對苯二甲酸為原料，根據(jù)所用氯化劑的不同，可分為光氣法、酯氯化法等。

1 光氣法

David 等人利用對苯二甲酸在催化劑 DMF和溶劑氯苯的存在下通入光氣,在 90~100℃下反應(yīng),生成對苯二甲酰氯。產(chǎn)物熔點(diǎn) 80.4℃,收率 84.0%。反應(yīng)過程如下：

反應(yīng)式 2

上述方法由日本三井東亞化學(xué)公司于 20 世紀(jì)70 年代應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。 國內(nèi)晨光化工研究院和沈陽樹脂廠亦曾用此法生產(chǎn)對苯二甲酰氯。此法要專門發(fā)生光氣，光氣是劇毒氣體，操作上的安全與防護(hù)要十分注意，酰氯的收率和質(zhì)量亦不如酸氯化法。

2 酯氯化法

以對苯二甲酸二甲酯為原料,苯甲醚或氯苯為溶劑,通入氯氣與酯反應(yīng)合成酰氯，反應(yīng)過程如下：

反應(yīng)式 3

由于沒有使用催化劑, 反應(yīng)溫度一般在 180℃以上,有的使用紫外線照射反應(yīng)。 薛得鈞等人對上述制備方法進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)方法不使用溶劑,而是在裝有回流冷凝裝置的反應(yīng)器內(nèi)加入對苯二甲酸二甲酯和幾克瓷片,加熱對苯二甲酸二甲酯至熔化,以 200~300W 的白熾鎢燈為光源, 于 150~250℃下通入氯氣進(jìn)行反應(yīng),粗產(chǎn)率大大提高。

以酯為原料制備對苯二甲酰氯時, 真空精餾酯時可以除去酸作原料時不能除去的雜質(zhì), 制得的酰氯質(zhì)量高、 純度高。但需要用對苯二甲酸二甲酯做原料，因而在做甲酯的過程中要耗用甲醇，且反應(yīng)溫度較高。此法在西德、 蘇聯(lián)、 美國均有采用。

應(yīng)用前景

對苯二甲酰氯主要用途是與對苯二胺聚合生成高性能纖維芳綸 1414（PPTA）和芳砜綸（PSA），此外還用于生產(chǎn)塑料添加劑，高分子材料、 滲透膜材料以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等方面。 其中高性能芳綸纖維的發(fā)展是該產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、 國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)重大工程、 國防軍工、 材料工業(yè)結(jié)構(gòu)升級調(diào)整等，對苯二甲酰氯在我國將具有良好的市場前景。