新型光敏催化剂用于甲苯侧链氯化反应

甲苯与氯气光照反应方程式
甲苯与氯气的光照反应是一种重要的有机合成反应，在有机化学领域具有广泛的应用。

这种反应是通过光照作用下，甲苯与氯气发生氯代反应，生成对氯甲苯的过程。

其反应方程式如下：
C6H5CH3 + Cl2 → C6H5CH2Cl + HCl
在这个反应中，甲苯（C6H5CH3）与氯气（Cl2）发生光照反应，氯气分子中的氯原子会取代甲苯分子中的氢原子，生成对氯甲苯（C6H5CH2Cl）和氢氯酸（HCl）。

这个反应的机理可以简要解释如下：在光照的作用下，氯气分子中的氯原子会发生光解，生成氯自由基（Cl•）。

氯自由基会与甲苯分子中的氢原子反应，形成氢氯酸和甲苯自由基。

随后，甲苯自由基会与氯自由基发生反应，生成对氯甲苯。

甲苯与氯气的光照反应在有机合成中具有重要意义。

对氯甲苯是一种重要的有机中间体，可以用于制备各种有机化合物，如农药、医药和染料等。

此外，这种反应还可以提供一种有效的方法来合成对氯甲苯，具有一定的工业应用前景。

值得注意的是，这种反应需要在光照条件下进行，光照是促使氯气发生光解的重要条件。

反应过程中还会生成氢氯酸，需要进行适当的处理和中和。

此外，反应中需要控制反应条件，如温度、光照强度和反应时间等，以提高反应的选择性和产率。

总的来说，甲苯与氯气的光照反应是一种重要的有机合成反应，可以合成对氯甲苯这种重要的有机中间体。

通过深入研究这种反应的机理和条件，可以为有机合成化学提供新的方法和思路，推动有机化学领域的发展。

甲苯和氯气光照下反应反应条件【摘要】甲苯和氯气在光照下反应是一种重要的有机合成方法。

本文旨在探讨该反应的条件及机理。

实验结果表明，在特定温度和光照条件下，甲苯与氯气可发生置换反应，生成氯代甲苯。

影响因素包括光照强度、反应温度等。

未来可通过调控反应条件和探究更多影响因素来深入研究该反应。

实验总结显示，该反应具有一定的选择性和高效性，为有机合成提供了新的思路。

进一步研究方向可包括优化反应条件、探索其他底物的适用性等。

该研究将为有机化学领域的发展提供有益的参考。

【关键词】甲苯、氯气、光照、反应条件、研究背景、研究目的、实验条件、反应机理、实验结果、影响因素、未来展望、实验总结、进一步研究方向1. 引言1.1 研究背景甲苯和氯气在光照下的反应是一种重要的有机合成反应，其产物对于化工行业具有重要的应用价值。

甲苯是一种常用的有机溶剂和化工原料，而氯气则是一种常用的氯化剂。

通过光照条件下甲苯和氯气的反应，可以实现氯代甲苯的合成，进而为相关有机合成提供重要的起始物质。

研究背景中，我们需要关注甲苯和氯气光照下反应的机理和影响因素，以便更好地控制反应条件和提高反应效率。

通过对该反应的实验结果进行分析，可以揭示反应过程中的关键环节和产物生成规律，为未来的研究提供有力的依据。

在本文中，我们将重点关注甲苯和氯气光照下反应的实验条件、反应机理、实验结果、影响因素和未来展望，以期为该反应的研究和应用提供更深入的认识和探讨。

通过对这些方面的研究，我们可以更好地理解甲苯和氯气光照下反应的特点和规律，为进一步的实验和应用奠定基础。

1.2 研究目的研究目的是通过光照下甲苯和氯气的反应，探索其反应条件和机理，为进一步研究相关化学反应提供参考。

甲苯是一种常见的有机溶剂，广泛应用于化工、医药等领域，而氯气则是一种常用的氯化剂。

了解甲苯和氯气在光照条件下的反应规律，不仅可以为相关工业生产提供指导，还可以为环境保护提供理论支持。

通过本次研究，我们旨在深入探讨甲苯和氯气在特定实验条件下的反应机理，揭示影响反应结果的因素，并为未来的研究提供基础和方向。

对氯甲苯合成的实验研究对氯甲苯是农药、医药、染料和其它精细有机化工产品的重要原料和中间体。

通过对氯甲苯侧链上的氯化、氧化、氨氧化和环上的氯化、硝化、磺化、Friedel-Crafts反应、氯甲基化等反应，可以衍生出一系列的重要精细化工中间体，通过这些中间体可以开发出100多种农药、医药、染料产品。

如农药杀草丹、多效唑、氟乐灵、拟除草菊酯类杀虫剂；医药消炎痛；染水染染色基等。

对氯甲苯传统的生产方法是以对甲苯胺为原料，经重氮化生成重氮盐，然后在氯化亚铜催化剂存在下，重氮盐与浓盐酸反应生成对氯甲苯。

该方法生产成本高，废量大，设备腐蚀和污染严重。

目前国内外的生产厂多采用氯气与甲苯反应生产邻氯甲苯与对氯甲苯的混合物（简称混氯），然后再通过精馏的方法，将邻氯甲苯与对氯甲苯分离。

现采用天然活性沸石作为甲苯氯化催化剂，加入助催化剂提高其催化活性、耐水性和使用寿命，并使邻对比大幅降低，间位异构体减少到允许水平。

笔者探索了化过程各因素对反应的影响。

一、实验方法1、仪器与试剂。

实验采用的主催化剂为天然活性沸石，为一种浅灰或浅棕色粉状粘土，主要成分是Si02、A1203、Fe203Mg0、K20，处理后供使用；助催化剂A，铁盐，试剂级；助催化剂B，卤代乙醇，试剂级；助催化剂C，硫化物，工业级；助催化剂D，硫的氯化物，工业级；甲苯，石油一级；氯气，工业级，纯度>9915%。

反应后滤液进行谱分析，102G气相色谱仪，热导池检测，N2为载气，流速18mL/min，柱温90℃，气化室温度210℃。

黑色250mL三口烧瓶；磁力搅拌器；冷凝管；恒温水浴锅。

1.12实验方法实验流程如图1所示。

氯化反应器为250mL三口烧瓶，三口分别插温度计、尾气冷凝管和通氯管。

实验时将100mL甲苯和催化剂加入釜内，氯气经毛细管流量计计量后从釜底均匀通入，磁力搅拌器搅拌，恒温水浴控温，尾气经冷凝回收甲苯并经碱液吸收后从水冲泵抽走。

用淀粉碘化钾试纸检验、控制尾气中不含游离氯。

苯甲醛⽣产⼯艺⼀、甲苯氯化⽔解法1、⼯艺流程甲苯控制条件进⾏侧链氯化，得到主要产物亚苄基⼆氯，再经酸性或碱性⽔解及精馏可得苯甲醛，副产物苯甲酸。

酸性⽔解可⽤硫酸、磷酸、盐酸或甲酸等，并以锌或铁等⾦属盐为催化剂，如氢氧化锌、磷酸锌、⽉桂酸锌等，⽤量约为亚苄基⼆氯的 0. 05% ; 碱性⽔解主要⽤碳酸钠（有的⼯⼚⽤有⼏件替代可提⾼收率），在 70 ～ 80 ℃下⽔解5 ～6 h，苯甲醛的收率为 96% ～ 97% 。

2、问题A．⽔解法的废液处理有待解决B．反应过程产⽣⼤量的氯化氢容易腐蚀设备及管道，对材质要求很⾼C．产品含氯，不能直接应⽤于药品、⾹料的合成，必须增加产品精制⼯段，提⾼了产品成本3、杭州电化集团的⼯艺改进杭州电化集团有限公司所采⽤的新⼯艺是：甲苯侧链光照氯化⽣成⼆氯苄，控制三氯苄的⽣成量，通过精馏分离除去⼀氯苄( 循环套⽤)，⽔解⼆氯苄含量⾼的馏分得到粗苯甲醛 ,经蒸馏得⾼纯度的苯甲醛产品（≥99.5%）。

⽂章（《苯甲醛⽣产技术剖析》邵洪根）详细给出了⽣产流程及流程中的重要控制点。

⼆、甲苯液相氧化法1. 钴盐为催化剂、溴化物为催化助剂、空⽓为氧源的液相氧化⼯艺此⼯艺中苯甲醛作为副产物⽣产，经常出现在以甲苯为原料⽣产⼰内酰胺（意⼤利SNIA⼯艺）、苯甲酸的⼯艺流程中。

国外早已⼯业化，国内没有使⽤此法将苯甲醛作为主产品的⽣产⼚家。

优点：产品不含氯，应⽤范围⼴缺点：氧化⼯艺不好控制，甲苯很容易被过度氧化成苯甲酸；产品中杂质较多，除苯甲醇、苯甲酸外还存在苯甲酸苄酯等酯类化合物。

⽽且，甲苯的单程转化率不超过20%，若要提⾼苯甲醛的选择性还需要进⼀步降低甲苯转化率到个位数⽔平，增加了⽣产中的动⼒消耗改进措施：A．可以通过加⼊惰性⽓体的⽅式控制氧源中氧⽓的浓度防⽌过度氧化B．降低反应温度，减少物料在反应器中的停留时间C．在反应体系中加⼊⼀种或多种脂肪族或芳⾹族的含氮化合物，提⾼苯甲醛在反应产物中的分布2. 三氧化⼆锰法绿⾊氧化⼯艺利⽤⼆氧化锰在 650 ℃下灼烧得到三氧化⼆锰，使⽤该原料与中等浓度的硫酸与甲苯在反应器内进⾏固、油、⽔三相反应，甲苯氧化成苯甲醛。

邻二甲苯侧链的氯化及水解合成邻苯二甲醇刘鸿1程彩霞2 刘晓玲2宋才生2(1.惠州学院化学系,广东惠州,516015;2.江西师范大学化学与生物科学学院,江西南昌,330027)摘要:以邻二甲苯为原料,在催化剂二甲基甲酰胺存在下进行侧链氯化反应。

结果表明邻二甲苯侧链的深度氯化受邻位甲基空间位阻的影响;粗产物经减压蒸馏,石油醚重结晶,得邻二(一氯甲基)苯,收率为50%,纯度大于98%。

并考察了该产物在乙醇/水体系中经Na2CO3水解合成邻苯二甲醇的反应条件,表明在回流反应温度下,乙醇/水体积配比为1∶1,反应10h,邻苯二甲醇的产率可达96.68%;并表明乙醇起到乳化邻二(一氯甲基)苯及分散生成的邻苯二甲醇的作用。

关键词:邻二甲苯　邻二(一氯甲基)苯　氯化　水解作用　邻苯二甲醇 苯环上侧链的氯化是一个竞争的连续取代过程[1,2],在氯化方法上有热氯化法、光氯化法、催化氯化法,其中,催化氯化法由于反应在物料内部引发,能克服热氯化法、光氯化法中带来的种种缺点。

国外曾报道了分别使用有关氯化物、活性炭、红磷及偶氮二异丁腈等为催化剂的氯化反应[3]。

唐薰等[4]应用复合催化剂成功地合成了高转化率的氯化苄。

邻苯二甲醇的合成方法很多[5,6],简便的方法是邻二(一氯甲基)苯在碱性水溶液中水解,但往往伴有副产物苯并四氢呋喃产生。

笔者探索了邻二甲苯侧链氯化合成邻二(一氯甲基)苯,然后用乙醇/水碱性溶液水解合成邻苯二甲醇的新途径。

1　实　验1.1　主要试剂及仪器和测定方法主要试剂:邻二甲苯,化学纯;N,N二甲基甲酰胺,分析纯;Na2CO3,分析纯;乙醇,分析纯;液氯,工业品;三乙基苄基氯化铵,化学纯;无水MgSO4,分析纯。

测定方法:氯化反应液的组成用GC16A气相色谱仪测定,毛细管柱,氢焰检测器,用峰面积归一化法计算各组分质量分数。

1.2　邻二甲苯侧链的氯化及邻二(一氯甲基)苯的制备称取212g(2mol)邻二甲苯,2g二甲基酰胺催化剂置于反应器中,来自钢瓶的氯气用减压阀调节流量,经缓冲器、干燥器等进入反应器底部鼓泡氯化。

甲苯择形歧化反应催化剂
聚苯乙烯择形歧化反应(Polystyrene Regio-Selective Isomerization Reaction，简称PRSI)是一种高效、环保、无非金属催化剂的反应，从而可实现芳
烃化合物的歧化，广泛应用于合成工业中。

为了更好地探究聚苯乙烯歧化反应机理，提高反应得率，广泛应用歧化反应技术，需要研发出一种有效的、可靠的催化剂。

而邻甲苯择形歧化反应催化剂作为一种新型催化剂，引起了化学家的广泛兴趣和研究，对聚苯乙烯择形歧化反应的进一步探究起到了重要作用。

邻甲苯择形歧化反应催化剂与其他传统的烷基铝催化剂相比，具有优异的配位
和活性面积，能够有效实现协同效应，催化剂反应机制相对复杂，具有较高的活性，可大大减少催化剂反应期间所必须发放的能量，优化催化剂反应环境以及进一步提高反应效率。

其更重要的特点是采用它作为芳烃歧化反应催化剂，不但催化活性强，而且可实现环境友好，催化剂可重复使用，使有效成本显著降低，这样既保护了环境，也提高了反应的选择性，此外，邻甲苯择形歧化反应催化剂还可以有效抑制有机溶剂的蒸发，减少污染，性价比较高。

邻甲苯择形歧化反应催化剂由所结构和化学反应性得出，可分裂出多个邻甲苯
催化过程，真正起到反应产物聚积的抑制功能，从而保证反应稳定，高效，这就是它被广泛选择的原因。

总的来说，邻甲苯择形歧化反应催化剂的使用具有很多优势，包括低毒、低成本，高效率及高可控等，其发挥的功能又优异，可以有效的降低生产成本，提高产品质量，为化工工业的持续发展提供强有力的技术保障。

Studies in Synthetic Chemistry 合成化学研究, 2019, 7(3), 23-29Published Online September 2019 in Hans. /journal/sschttps:///10.12677/ssc.2019.73005Research on the Oxidative Chlorination ofToluene to Benzyl Chloride by Chloride IonYan Bai1,2, Xitao Cheng1,2, Along Zheng1,2, Hanxi Shen1,21Shaanxi Key Laboratory of Petroleum Fine Chemicals, Xi’an Shaanxi2Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and Chemical Industry, Xi’an ShaanxiReceived: Aug. 14th, 2019; accepted: Aug. 30th, 2019; published: Sep. 6th, 2019AbstractUnder the excitation of LED blue light, benzyl chloride was prepared through the oxidative chlorina-tion while chlorine ion was served as chlorine source, toluene as substrate and hydrogen peroxide as oxidant. Factors influencing the reaction were studied, including the light source and power, the ratio of reactant, reaction temperature and reaction time. Under the optimum conditions, the yield of benzyl chloride was 40%. The structure of the product was characterized by IR and 1HNMR. The purity of the product was determined by GC.KeywordsChloride ion, Oxidative Chlorination, Benzyl Chloride光催化氯离子氧化氯化甲苯制氯化苄的反应研究白燕1,2，成西涛1,2，郑阿龙1,2，沈寒晰1,21陕西省石油精细化学品重点实验室，陕西西安2陕西省石油化工研究设计院，陕西西安收稿日期：2019年8月14日；录用日期：2019年8月30日；发布日期：2019年9月6日摘要在LED蓝光激发下，以氯离子为氯源，甲苯为底物，双氧水为氧化剂，采用氧化氯化法制备氯化苄。

中石油《精细化工工艺学》2015年秋学期在线作业(二)满分答案一、判断题（共 10 道试题，共 50 分。

）1. 工业上制取所需的氟化物，一般都采用置换氟化的方法。

A. 错误B. 正确正确答案: B2. NO＋和NO2＋的亲电活性相比，NO2＋活性更高。

A. 错误B. 正确正确答案: B3. 工业上在进行催化氢化时，常用载体钯而很少用钯黑或胶体钯做催化剂。

A. 错误B. 正确正确答案: B4. 用铁屑进行还原时，常用含硅的铸铁和洁净、粒细和质软的灰铸铁铁屑作为还原剂。

A. 错误B. 正确正确答案: B5. 丙烯与Cl2 在500℃下反应，是烯键a氢的取代反应，是亲电取代反应。

A. 错误B. 正确正确答案6. 用SO3-空气混合物进行十二烷基苯磺化时，所用的降膜反应器采用并流操作。

A. 错误B. 正确正确答案: B7. 蓖麻油酸丁酯和油酸丁酯用浓硫酸进行硫酸化时，都是醇羟基被硫酸化。

A. 错误B. 正确正确答案: A8. 用SO3法连续生产十二烷基硫酸酯的工艺采用流化床反应器。

A. 错误B. 正确正确答案9. 亚硝酸与仲芳胺反应时，可直接生成C－亚硝基衍生物。

A. 错误B. 正确正确答案: A10. 正十二醇制正十二烷基溴时，加入四丁基溴化铵起相转移催化剂的作用。

A. 错误B. 正确正确答案: B《精细化工工艺学》2015年秋学期在线作业（二）判断题单选题二、单选题（共 10 道试题，共 50 分。

）1. 苯乙基甲醚（C6H5CH2CH2OCH3）一硝化时，为得到更多的对硝基产品，应选用下列哪种硝化剂？A. 混酸B. 硝酸-乙酐C. 硝酸-磷酸正确答案: A2. 工业上最常用最重要的硝化方法是什么？A. 非均相混酸硝化B. 浓硝酸硝化C. 浓硫酸介质中的均相硝化正确答案: A3. 用Cl2进行甲苯侧链的取代氯化反应，Cl2属于什么试剂？A. 亲电试剂B. 亲核试剂C. 自由基试剂正确答案: C4. 磺化反应历程是什么？A. 亲电取代反应B. 亲核取代反应C. 自由基反应正确答案: A5. 硝基苯气固相催化氢化制取苯胺时的催化剂主要是什么？A. 铜－硅胶载体B. 骨架镍C. 钯－碳载体正确答案: A6. 工业上多采用哪种含硫化合物作为还原剂使用？A. 硫化钠B. 二硫化钠C. 多硫化钠正确答案: B7. 硝化反应历程是什么？A. 自由基取代B. 亲核取代C. 亲电取代正确答案: C8. 用三氧化硫作磺化剂进行磺化时常采用什么反应器？A. 固定床反应器B. 流化床反应器C. 降膜式反应器正确答案: C9. 用Cl2进行甲苯环上的取代氯化反应，Cl2属于什么试剂？A. 亲电试剂B. 亲核试剂C. 自由基试剂正确答案: A10. 当不对称的间二硝基苯衍生物进行部分还原时，如果有-OH、-OR等基团存在时，哪个位置的硝基被还原？A. 邻位B. 间位C. 对位正确答案 : A。