相转移催化氧化邻氯甲苯制备邻氯苯甲酸

毕业论文论文题目相转移催化氧化合成氯代苯甲酸学院名称专业化学工程姓名学号起讫日期2013.2~2013.5指导教师2012 年 5 月12 日相转移催化氧化合成氯代苯甲酸目录摘要 (4)ABSTRACT (5)第一章文献综述 (6)1.1 氯代苯甲酸的用途和合成方法概述 (6)1.1.1 氯代苯甲酸的用途 (6)1.1.2氯代苯甲酸的合成方法 (6)1.2 相转移催化反应 (7)1.2.1 相转移催化法的基本原理 (7)1.2.2常用相转移催化剂 (8)1.2.3相转移催化反应的应用及发展 (10)1.3相转移催化剂（PTC）法合成氯代苯甲酸的反应机理 ..................... 错误！未定义书签。

第二章实验部分 .. (12)2.1实验设备 (12)2.2 实验药品 (13)2.3 氯代苯甲酸的制备 (13)2.3.1 制备步骤 (13)2.3.2 制备的工艺流程图 (15)2.4 产品分析测试 (16)2.4.1 熔点分析 (16)2.4.2 得率的测定 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

第三章结果与讨论. (17)3.1 相转移催化剂（PTC）的选择和用量对得率的影响 (17)3.2 不同相转移催化剂（PTC）的选择和用量对得率的影响 (17)3.2.1催化剂PEG-600用量对得率的影响 ........................................... 错误！未定义书签。

3.2.2催化剂PEG-800用量对得率的影响 ........................................... 错误！未定义书签。

3.2.3催化剂PEG-1000用量对得率的影响......................................... 错误！未定义书签。

邻氯苯腈的原料与上下游产业链分析7.1 邻氯苯腈的原料供应与市场概况目前，邻氯苯腈（CBN）的合成主要有6种不同的原料路线。

分别是：以邻氯甲苯为原料、以邻氯苯甲醛肟为原料、以邻氯苯甲醛为原料、以邻氯苯甲酸为原料、以邻氯苯胺为原料和以邻氯苄胺为原料的合成路线。

氨氧化法以邻氯甲苯为原料合成邻氯苯腈，是目前工业生产的主流方法，应用非常广泛。

它是以邻氯甲苯、氨气和空气为反应原料，采用过渡金属元素为主要活性成分的催化剂，合成得到产物邻氯甲苯。

目前，国内有企业以邻氯苯甲酸为原料，将邻氯苯甲酸、氨基磺酸和尿素混合后加热至140℃左右熔融，在搅拌下剧烈反应，并放出大量气体，温度自动上升至220～230℃，反应2h。

然后冷却至15℃以下，过滤，所得固体分别用3%氨水和水洗至中性，再经干燥而得邻氯苯腈成品。

目前，国内外市场生产邻氯苯腈主要以邻氯甲苯和邻氯苯甲酸为原料。

7.1.1 邻氯甲苯供应现状与市场概况邻氯甲苯（O-Chlorotoluene），又名2-氯甲苯。

外观为无色透明液体，有特殊气味，熔点-35.39℃，沸点158.97℃，比重110826，不溶或微溶于水，可混溶于多数有机溶剂，如能溶于醇、醚、酸等。

目前，国内外工业上主要采用甲苯液相氯化反应来生产对氯甲苯、邻氯甲苯。

甲苯液相氯化反应一共产生3种一氯甲苯异构体，即对氯甲苯、邻氯甲苯、间氯甲苯，其中间氯甲苯比例很小。

邻氯甲苯是甲苯邻位氢原子被氯取代的产物，属有机物。

是制造农药、医药、染料及过氧化物的中间体和溶剂。

目前邻氯甲苯已衍生出30 多种产品，如邻氯苯甲醛、邻氯苯甲酸、邻氯苯甲酰氯、邻氯三氯甲苯、酸性绿P 原料、邻氯氯苄等产品。

我国对、邻氯甲苯的生产起步较晚，湖南株洲化工集团于1988 年率先建成了年产2700吨的氯甲苯生产装置，近几年来国内氯甲苯下游产品开发研究非常活跃，需求强劲，再加上发达国家对氯甲苯下游产品的需求，因此，国内氯甲苯工业迅猛发展，总生产能力从2001 年的2 万吨/年左右上升到2005 年的14 万吨/年左右，年均增长约70 %；总产量从2001 年的约1 万吨上升到2005 年的6. 5 万吨左右，年均增长约60 % ，已成为全球第一大邻、对氯甲苯生产国。

苯腈类化合物的合成摘要随着腈类化合物的广泛应用，对合成方法的研究也逐步深人，并发现了一些具有简便、无环境污染和良好收率等优点的合成法。

苯腈类化合物也是一类重要的合成中间体，并广泛的应用于制备药物、染料、杀虫剂和杂环化合物，因此研究有关它的反应是非常重要的。

本文探讨了由卤苯氰化反应得到相应苯腈的合成路线，在国外原有合成路线的基础上，进一步优化各工艺参数，取得最佳反应条件，为工业化生产及科研提供必要的、真实可靠的操作工艺及参数。

传统的氰化方法有：重氮化法、氨氧化法和卤代物氰化法等。

然而，这些工业生产方法都有其弊端，不是原料相对较昂贵，就是污染相对较大。

本文中我们依然采用卤代物氰化法，采用价格低廉、无毒亚铁氰化钾作为氰化试剂，在微波（密闭微波）条件下，卤苯在碘化亚铜及其他金属催化剂的催化下生成苯腈类化合物。

我们主要探索的是催化剂、配体、温度、时间、溶剂以及催化剂和配体用量对反应的影响；对于底物来说，令我们感到奇怪的是，实际生产中苯环上联有缺电子体系和富电子体系对于反应都有利，甚至联有富电子基团的底物反应更好。

在此，我们很大程度上缩短了反应时间（从16h到1h）；从收率上看，无论是转化率，还是收率都远比常规的好；一般情况下，转化率在95%以上，收率在80%以上，且生成的副产物相对较少。

关键词：对溴硝基苯；对溴苯腈；碘化亚铜；1-丁基咪唑；氰化Abstract目录摘要 (I)Abratract (II)目录 (III)1 前言 (1)2 文献综述 (2)2.1腈类化合物的性质 (2)2.1.1腈类化合物的物理性质 (2)2.1.2腈类化合物的化学性质 (2)2.2腈类化合物的应用 (4)2.2.1合成高分子化台物 (4)2.2.2合成香料 (4)2.2.3合成药物 (5)2.2.4合成农药 (5)2.2.5合成液晶 (5)2.2.6合成染料 (5)2.2.7合成有机导体 (6)2.3腈类化合物的合成方法 (6)2.3.1卤代烃氰化法 (6)2.3.2氨氧化法 (7)2.3.3羧基氰化法 (7)2.3.4醛基氰化法 (8)2.3.5电解合成法 (9)2.3.6乙腈加成法 (9)2.3.7丙烯腈法 (9)2.3.8重氮化法 (10)2.3.9最新氰化成果 (10)2.4课题意义 (10)3 实验部分 (11)3.1仪器装置 (11)3.2试剂与药品 (11)3.3试剂和药品处理 (12)3.4实验步骤及产品表征 (13)3.4.1 对溴苯腈的合成 (13)3.4.2 对苯二腈的合成 (13)3.4.3 对甲氧基苯腈的合成 (14)3.4.4 苯腈的合成 (14)3.4.5 2-氰基吡啶的合成 (15)4结果与讨论 (16)4.1温度对反应的影响 (16)4.2时间对反应的影响 (16)4.3配体对反应的影响 (17)4.4催化剂对反应的影响 (18)4.5配体用量对反应的影响 (19)4.6氰源用量对反应的影响 (20)4.7溶剂对反应的影响 (21)4.8催化剂用量对反应的影响 (22)4.9添加剂对反应的影响 (22)4.10不同底物的氰化 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (30)1 前言腈类化合物是一类含氰基(―CN)的重要有机化合物，是有机合成的有用中间体、高分子合成的重要单体。

邻氯苯甲酸合成工艺邻氯苯甲酸合成工艺介绍•邻氯苯甲酸是一种重要的有机化合物，广泛应用于医药、农药、染料等领域。

•合成邻氯苯甲酸的工艺长期以来一直备受研究者的关注，不断进行工艺改进以提高产率和降低成本。

常见合成方法1.氯苯与苯甲酸的酸氯化反应：–氯苯和苯甲酸反应生成邻氯苯甲酸。

–该方法需在催化剂的作用下进行，一般使用金属催化剂如铁、铜等。

–优点是原料易得，反应条件温和，是一种常用的合成方法。

2.苯甲酰氯与氯苯的加成反应：–苯甲酰氯与氯苯直接加成生成邻氯苯甲酸。

–该方法反应条件较苛刻，需要有机碱的存在，如三乙胺、吡啶等。

3.其他方法：–还有一些相对较新的合成方法正在得到广泛研究，如阴离子交换膜电解法、微生物法等。

–这些方法在提高合成效率、减少环境污染等方面具有潜力。

工艺改进的研究方向•对于氯苯与苯甲酸的酸氯化反应，研究者们主要关注以下方面：1.催化剂的优化：寻找更有效的催化剂，提高反应速率和选择性。

2.反应条件的优化：探索更适宜的反应温度、反应时间等参数，降低能耗。

3.废物处理：针对该反应产生的废物，研究如何进行高效、低成本的处理和回收。

•苯甲酰氯与氯苯的加成反应方面，研究者们的关注点主要集中在：1.反应条件的改进：如何减少有机碱的使用量、调整反应温度等，提高合成效率。

2.原料的优化：寻找更便宜、可持续的原料，降低成本、减少环境影响。

•针对新的合成方法，研究者们还在努力探索：1.反应机理的研究：深入理解反应过程，为进一步优化提供理论指导。

2.新材料的研发：开发更高效、更稳定的催化剂或阴离子交换膜等材料，提高合成效率。

结论•邻氯苯甲酸合成工艺的不断改进和研究，有助于提高产业化生产的效率和环境友好性。

•通过合适的催化剂、优化反应条件以及废物处理，可以实现邻氯苯甲酸的高效、可持续合成。

•各种研究方向的不断尝试与发展，为邻氯苯甲酸的合成工艺提供了更多可能性，也为其他有机化合物的合成提供了借鉴与参考。

未来展望•邻氯苯甲酸合成工艺的改进仍有许多挑战和机会待发掘。

相转移催化法合成邻氯苯乙腈
相转移催化法是一种有效的有机合成方法，可用于合成许多重要有机化合物。

其中，通过相转移催化法合成邻氯苯乙腈的方法得到了广泛的研究。

该方法通常采用四乙基溴化铵(TEBA)或三辛基氧化铵(TOA)作为相转移催化剂，反应物包括苯乙腈、邻氯苯乙酮、氢氰酸和氢氧化钠等。

首先，在TEBA或TOA的催化下，苯乙腈和邻氯苯乙酮发生Knoevenagel缩合反应，生成邻氯苯乙烯酮。

接着，邻氯苯乙烯酮和氰化钠在水和三丁基膦的存在下发生Michael加成反应，生成邻氯苯乙腈。

最后，通过酸化或转化为其它化合物，可以得到所需的产物。

相转移催化法合成邻氯苯乙腈具有反应条件温和、反应时间短、收率高等优点，因此在有机合成中具有广泛的应用前景。

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