4-溴联苯研制
4-联苯甲醛的合成方法[发明专利]
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(10)申请公布号 CN 101693651 A(43)申请公布日 2010.04.14C N 101693651 A*CN101693651A*(21)申请号 200910117519.7(22)申请日 2009.10.17C07C 47/546(2006.01)C07C 45/42(2006.01)(71)申请人西北师范大学地址730070甘肃省兰州市安宁区安宁东路967号(72)发明人傅颖 胡雪梅 王明珠 黄丹凤胡雨来(74)专利代理机构兰州中科华西专利代理有限公司 62002代理人张英荷(54)发明名称4-联苯甲醛的合成方法(57)摘要本发明提供了一种4-联苯甲醛的合成方法,该方法首先采用溴化试剂将联苯溴化为4-溴联苯,再将4-溴联苯在非质子性溶剂中与金属镁粉或镁屑作用形成4-联苯溴化镁,然后将得到的4-联苯溴化镁与N ,N-二甲基甲酰胺反应,酸性水溶液中水解,高产率地得到4-联苯甲醛。
本发明所提供的方法具有原料易得,制备工艺简单,反应条件温和,成本低,产率高的优点;整个合成过程中没有有害物质参与,安全环保。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页权 利 要 求 书CN 101693651 A1/1页1.一种4-联苯甲醛的合成方法,是首先采用溴化试剂将联苯溴化为4-溴联苯,再将4-溴联苯与金属镁在非质子性溶剂中作用形成4-联苯溴化镁,然后将4-联苯溴化镁与N,N-二甲基甲酰胺反应,反应结束后用酸性水溶液水解,得到4-联苯甲醛。
2.如权利要求1所述4-联苯甲醛的合成方法,其特征在于:所述联苯溴化是在有机溶剂中,在铁粉或三溴化铁的催化下,联苯与溴化试剂以1∶0.8~1∶1.2的摩尔比,于0~65℃之间反应2~12小时。
3.如权利要求1所述4-联苯甲醛的合成方法,其特征在于:所述4-联苯溴化镁的制备是在非质子性溶剂中,4-溴联苯与金属镁以1∶1~1∶2的摩尔比,于0℃~50℃之间反应2~3小时。
无氧制备4-溴三联苯的综合性实验设计

无氧制备4-溴三联苯的综合性实验设计摘要:对4-溴三联苯的制备进行了探索与讨论。
通过无氧操作制备4-溴三联苯,采用实验检测与结果分析相结合的方法培养学生的综合实验能力。
关键词:4-溴三联苯;无氧;薄层色谱分析;综合性实验中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2020)11-0387-02收稿日期:2020-01-09作者简介:袁冰芯(1989-),女(汉族),河南鹤壁人,博士,讲师,研究方向:绿色催化与合成。
化学是一门实验学科,其中有机化学实验更是重中之重。
有机化学实验教学在有机教学中占了一半比重。
此外,有机化学实验教学更可为学生今后从事相关行业打下坚实的基础。
基于有机化学实验教学具有核心地位和不可替代的独特性,为了全面提高学生的实验素养和科学研究素养,在本科教学中应该更加重视综合化学实验的教育功能[1]。
通过完成综合性实验,充分锻炼学生多方面、全方位的实验技能,尤其是实验过程中的独立思考能力和分析实验事实能力[2]。
传统有机化学实验教学存在内容繁多、细节繁杂、知识点太多等难题,特别是有机反应原理往往比较抽象,学生一时很难将理论知识与实验现象结合起来。
本科有机化学实验教学更多地依赖于简单反应,该类反应副产物多,后处理繁杂。
更重要的是,反应过程不能检测,学生只能在最后一步拿到产物计算产率时才能对自己的实验有较为粗略的评价,至于反应过程中哪里出了问题就不得而知。
这就造成了学生在有机化学实验教学过程中产生的“匆忙感”和“懵懂感”,无法对自己掌握的知识内容做出正确评价,也会造成学习兴趣和参与度的降低。
此外,本科有机化学实验教学内容更注重老式、传统的实验操作,随着时代和技术的进步,当今科研实验室已经逐步采用新技术和新方法替代本科教学中的某些实验操作,因此学生刚开始进入实验室从事科研工作时常常会产生断代感。
针对上述问题,本文拟设计过渡金属催化的经典偶联反应作为综合性实验,加深学生对课堂知识的理解,培养综合实验技能,锻炼学生的动手能力和实验分析能力。
无氧制备4-溴三联苯的综合性实验设计

无氧制备4-溴三联苯的综合性实验设计实验目的:本实验旨在通过无氧制备的方法合成4-溴三联苯,并通过红外光谱、质谱等手段对制备的4-溴三联苯进行表征和性质分析。
实验原理:4-溴三联苯的合成方法是采用无氧条件下的威廉姆森合成法。
在无氧环境下,苯酚的羟基与溴苯发生SNAr反应,形成中间产物苯氧阴离子,最终通过亲核取代反应,得到4-溴三联苯。
实验步骤:1.准备:取3.33 g苯酚、7.5 mL苯、8.93 mL丙酮、10 mL四乙基铵溶液(浓度0.25 mol/L)和1.92 g氢溴酸,分别放置在无水条件下。
将溶液烤箱加热至110℃,使其保持在无氧状态。
2.将苯酚溶于苯中,加入氢溴酸,搅拌均匀。
3.将四乙基铵溶液逐滴滴入反应体系中。
4.加热反应混合物,在110℃反应5小时。
5.反应结束后,将反应混合物冷却至室温,加入冷水浸泡约20min。
6.将固体用乙醇洗涤多次,过滤并干燥得到4-溴三联苯产物。
7.对产物进行红外光谱、质谱等分析。
实验注意事项:1.实验采用无氧环境,需进行必要的预处理,防止氧气进入实验体系。
2.四乙基铵溶液需新鲜配置,避免水分等杂质的混入。
3.制备产物需多次洗涤和过滤,以去除杂质和溶剂残留。
实验结果与分析:根据红外光谱和质谱的结果表明,所制备的产物为4-溴三联苯。
其红外光谱图中,有一峰位于769cm-1~779cm-1,指示C-Br化学键的存在。
同时,质谱的信号显示分子离子峰(M+,m/z=399)和质子化分子峰(MH+,m/z=400)的出现,这也证实了化合物的结构为4-溴三联苯。
本实验采用无氧条件下的威廉姆森合成法,成功合成了4-溴三联苯。
实验过程中需要注意无氧环境,并进行必要的纯化和分析。
由于威廉姆森合成法在其它芳香化合物的合成中也有广泛应用,因此这种方法的掌握对于有机合成化学的学习和实践都有重要的意义。
4 溴联苯研制

4-溴联苯研制术研究技报告山东海王化工股份有限公司4-溴联苯及其下游产品的性能优势一、.4-溴联苯生产工艺研究,该项目从2009年5月份开始实施,现已顺利完成,申请鉴定。
4-溴联苯的用途比较广泛,它不仅是液晶化合物制备中的一个重要中间体,通过溴联苯可以制得烷基联苯、环己基联苯,然后引入氰基就制得常用的联苯氰类液晶化合物;它还是生产高效灭鼠剂溴敌隆的重要中间体。
1、用4-溴联苯合成联苯类液晶化合物的性能优势:液晶化合物的种类繁多,根据组成液晶分子的中心桥键及环的结构特性可以分为芳香酯类,肉桂酸酯类,联苯类,苯基环已烷类以及胆甾醇衍生物和手性液晶。
液晶化合物的合成,一般没有特殊方法,可采用相应的有机合成方法进行。
仅举几例说明,酯类液晶如:苯甲酸酯类液晶一般用下列反应进行合成:其中X,Y为烷基、烷氧基、氰基、酯基。
对于烷(氧)基苯甲酸和烷基苯甲酰氯的合成方法。
三个苯环之间用酯基连结的化合物举例如下:这种化合物的合成方法是,由下列反应得到中间体,催化剂用DCC/DMAP(二环已基碳二亚胺/4-N,N-二甲氨基吡啶)。
反应式如下:以及由反应得到中间体,用吡啶、DMAP和三乙基胺作催化剂。
反应式如下:考虑到液因此前者产率低,后者副产物多。
等人指出上述两个方法中,但是Goodby晶分子结构中所含的中心桥键往往给液晶带来不稳因素,因而他们首先弃去中心桥键,直接合成联苯液晶,以丁基联苯氰液晶为例,按下列步骤合成:另外,还有采用不同于上述的黄鸣龙还原法,用LiA1H4/AICI3作催化剂,进行还原反应,以及用Cu(CN)氰基化时,将熔剂DMF改换成22N-甲基-2吡咯烷酮,反应时间由原来的18h缩短到1.5h开始,从合成烷氧基联苯氰液晶化合物时,按常规方法硝基化,然后将硝基还原成氨基,接着进行重氮化反应,后由重氮盐水解得到再烷基化,得到4-烷氧基-4-溴联苯,最后用氰化亚铜使其氰基化得到最终产物。
2、对溴联苯为母体合成灭鼠剂溴敌隆的性能优势溴鼠灵又名大隆、溴鼠隆;溴敌隆均是第二代抗凝血杀鼠剂,是目前国际上公认毒力最强的第二代抗凝血灭鼠剂。
无氧制备4-溴三联苯的综合性实验设计

无氧制备4-溴三联苯的综合性实验设计4-溴三联苯是一种有机化合物,它的化学式为C18H15Br3。
在无氧条件下,可以通过较为简单的实验步骤合成4-溴三联苯。
下面是一个综合性实验设计:实验目的:合成4-溴三联苯,了解有机化合物的反应条件和实验技巧。
实验原理:4-溴三联苯的合成反应式如下:3C6H5Br + C6H6 → C18H15Br3 + 3HBr苯和溴苯在无水无氧条件下发生取代反应生成4-溴三联苯和盐酸。
实验步骤:1. 实验前准备:a. 制备无氧条件:取一个干燥的三口瓶,接好橡胶塞(其中一个带有气球和出气装置)。
安装干燥管,一端接烧杯,一端用硅胶塞封住。
将烧杯内加入碳酸钠和碳酸盐。
b. 准备试管夹,煤油灯和蜡烛,用于维持无氧条件。
c. 准备所需材料:溴苯,苯。
2. 实验操作:a. 在无氧条件下,将干净干燥的试管放入三口瓶中。
b. 在试管中加入5 mL苯。
c. 使用试管夹将试管加热,并将试管放入煤油灯或蜡烛火焰中进行加热。
保持试管内温度介于40~50℃之间。
d. 向试管中滴加溴苯,滴加过程要小心,防止试管内的温度升高过高。
e. 过程中,通过气泡观察反应是否进行。
如果反应进行,则试管内会有逐渐深化的颜色。
f. 等反应结束后,将试管取出放在架子上静置一段时间。
g. 过滤上清液,可以得到4-溴三联苯晶体。
3. 结果与讨论:a. 可以通过产物的颜色转变判断反应的进行情况,颜色越深表示反应进行的越充分。
b. 通过产物的收率可以评估实验的成效。
可以通过称量晶体的重量来计算收率。
c. 可以进行产物的红外光谱或核磁共振谱进行进一步的分析。
注意事项:1. 在操作过程中,一定要保持无氧条件,防止反应受到氧气的干扰。
2. 操作时要小心加热试管,避免烫伤。
3. 操作结束后,注意对废弃物处理,不要直接倒入排水管道。
4-溴-4′-羟基联苯的合成

4-溴-4′-羟基联苯的合成
李瑞军;左秀锦;任国度
【期刊名称】《液晶与显示》
【年(卷),期】2001(16)4
【摘要】4-溴-4′-羟基联苯是合成液晶显示材料的关键中间体,以对羟基联苯为原料,采用羟基酯化保护后进行溴代的方法,研究了合成4-溴-4'-羟基联苯的反应条件和工艺路线,发现以碘或铁作为催化剂,在乙酸酐或乙酸中反应收率较低,而在三氟乙酸酐的作用下收率较高。
实验表明在三氯化铁作用下,三氟乙酸酐和溴生成的三氟乙酰基次溴酸酐是合成4-溴-4'-羟基联苯的较好的溴代试剂。
【总页数】4页(P285-288)
【作者】李瑞军;左秀锦;任国度
【作者单位】郑州大学,化学化工学院,河南,郑州,450052;大连理工大学,精细化工系,辽宁,大连,116012;大连理工大学,精细化工系,辽宁,大连,116012
【正文语种】中文
【中图分类】O753.2
【相关文献】
1.2,3,7-三羟基-9-[3,5-二溴-4-(2,4-二羟基)苯偶氮]苯基荧光酮的合成及与锆(Ⅵ)的显色反应 [J], 黄应平;张华山
2.在β-环糊精存在下由4-羟基联苯一步合成4'-羟基联苯-4-羧酸 [J], 王恩举;肖晓辉
3.4'-(4-溴萘-1-基)[1,1'-联苯基]-4-腈的合成与表征 [J], 吴威;化林;尹建四;马欣;杨
振强
4.4'-(4-溴萘-1-基)[1,1'-联苯基]-4-腈的合成与表征 [J], 吴威;化林;陈俊强;赵燕;王荣;刘铁良
5.3’-(4-溴萘-1-基)[1,1’-联苯基]-4-腈的合成及性能 [J], 杨振强;陈鹏丽;杨柳;陈海涛;陈辉;杨瑞娜
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4-氯联苯的合成

4-氯联苯的合成4-氯联苯,也称为氯化联苯,是一种溶于苯和醇中的白色晶体,具有较高的熔点和沸点,是有机合成中重要的起始物质和中间体。
其合成有多种方法,此处简要介绍其中的几种。
1. 卡采末法卡采末法是4-氯联苯的主要生产方法之一。
该法是以溴代苯和1,2,4-三氯苯为原料,经过4 次反应后生成4-氯联苯。
具体操作如下:第一步:将溴代苯和金属钠反应,生成苯基联苯,如下所示:(1) 2BrC6H5+2Na→C6H5-C6H5+2NaBr第二步:将苯基联苯和氢氧化钠反应,生成二苯基乙烯(双炔烃),如下所示:(2) C6H5-C6H5+2NaOH→C6H5-C≡C-C6H5+H2O+2NaBr第三步:将双炔烃和氢氯酸反应,生成环庚二烯基氯代苯,如下所示:(3) C6H5-C≡C-C6H5+HCl→C6H5-CH=CH-C6H4Cl第四步:将环庚二烯基氯代苯和氯化铜反应,生成4-氯联苯,如下所示:(4) C6H5-CH=CH-C6H4Cl+CuCl2→C6H4-Cl-C6H42. 邻位氰基法邻位氰基法是4-氯联苯的另一种重要合成方法,它是以邻氯苯甲酸为原料,经过氰化反应后,在还原反应中生成4-氯联苯。
具体操作如下:第一步:将邻氯苯甲酸钠和氯化亚铁反应,生成邻氯苯甲酸亚铁,如下所示:(1) C6H4ClCOONa+FeCl2→C6H4-ClCOOFe+NaCl第二步:将邻氯苯甲酸亚铁和氰化钾反应,生成邻氰基苯甲酸铁,如下所示:(2) C6H4-ClCOOFe+KCN→C6H4-CNCOOFe+KCl第三步:将邻氰基苯甲酸铁和氨气还原反应,生成4-氯联苯,如下所示:(3) C6H4-CNCOOFe+4NH3+H2O→C6H4-Cl-C6H4+Fe(OH)3+4NH4Cl3. 邻酮基法邻酮基法是一种新型的4-氯联苯合成方法,它是以环丙酮为原料,在碱性环境下进行酮化反应后,通过裂解、乙酸酐化、氰基化和还原等一系列反应生成4-氯联苯。
2023年4-溴联苯行业市场调研报告

2023年4-溴联苯行业市场调研报告本文将就当前的4-溴联苯行业进行市场调研报告,旨在为该行业的相关企业和投资者提供参考。
一、市场概况4-溴联苯 (TBBPA)是广泛应用于电子电器的一种火阻剂,目前已逐渐代替了过去广泛使用的六溴环十二烷 (HBCD)。
TBBPA在电线电缆、电视、计算机、手机、塑料等电子电器中的应用十分广泛,随着电子电器市场的持续深入,全球需求持续增长。
目前,TBBPA的生产企业主要集中在中国、美国、日本、欧洲等地,其中中国是全球最大的生产国。
随着国内电子电器制造业的高速发展,TBBPA市场前景十分广阔。
二、市场发展趋势1.需求不断增长随着电子电器市场的持续增长,对TBBPA的需求不断增加,尤其是在亚洲市场需求增长更为迅速。
根据市场研究机构的数据显示,预计未来几年全球TBBPA市场年复合增长率将达到5%以上,尤其是在中国等新兴市场需求将得到更大的爆发式增长。
2.环保趋势明显随着环保意识的不断提高,TBBPA的环保标准也日益严格,对TBBPA生产企业提出了更高的要求。
多数国家和地区已经出台了严格的环保法规和标准,要求TBBPA生产企业在生产过程中要遵守环保法规,降低环境污染。
3.技术升级迫在眉睫TBBPA产业技术更新速度较快,要求生产企业不断进行技术升级,增强产品竞争力,提高产品质量和性能。
三、市场竞争情况目前,全球TBBPA市场竞争比较激烈,主要来自中国、美国、欧洲等地的生产企业。
其中,中国是全球TBBPA的最大生产国,随着电子电器制造业的快速发展,TBBPA市场前景十分广阔。
在中国市场,龙蟒佰利、昆药控股、浙江东方宁波东方以及美国的阿尔比恩公司是主要的TBBPA生产企业。
此外,国际上还有多家知名的TBBPA生产企业,包括美国的ICL、德国的Huber、韩国的LG化学等。
四、市场前景展望总体来看,TBBPA市场前景是十分乐观的,随着电子电器市场的不断扩大和环保标准的加强,对TBBPA的需求将不断增长。
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4-溴联苯研制技术研究报告山东海王化工股份有限公司一、 4-溴联苯及其下游产品的性能优势4-溴联苯生产工艺研究,该项目从2009年5月份开始实施,现已顺利完成,申请鉴定。
4-溴联苯的用途比较广泛,它不仅是液晶化合物制备中的一个重要中间体,通过溴联苯可以制得烷基联苯、环己基联苯,然后引入氰基就制得常用的联苯氰类液晶化合物;它还是生产高效灭鼠剂溴敌隆的重要中间体。
1、用4-溴联苯合成联苯类液晶化合物的性能优势:液晶化合物的种类繁多,根据组成液晶分子的中心桥键及环的结构特性可以分为芳香酯类,肉桂酸酯类,联苯类,苯基环已烷类以及胆甾醇衍生物和手性液晶。
液晶化合物的合成,一般没有特殊方法,可采用相应的有机合成方法进行。
仅举几例说明,酯类液晶如:苯甲酸酯类液晶一般用下列反应进行合成:其中X,Y为烷基、烷氧基、氰基、酯基。
对于烷(氧)基苯甲酸和烷基苯甲酰氯的合成方法。
三个苯环之间用酯基连结的化合物举例如下:这种化合物的合成方法是,由下列反应得到中间体,催化剂用DCC/DMAP(二环已基碳二亚胺/4-N,N-二甲氨基吡啶)。
反应式如下:以及由反应得到中间体,用吡啶、DMAP和三乙基胺作催化剂。
反应式如下:但是Goodby等人指出上述两个方法中,前者产率低,后者副产物多。
因此考虑到液晶分子结构中所含的中心桥键往往给液晶带来不稳因素,因而他们首先弃去中心桥键,直接合成联苯液晶,以丁基联苯氰液晶为例,按下列步骤合成:另外,还有采用不同于上述的黄鸣龙还原法,用LiA1H4/AICI3作催化剂,进行还原反应,以及用Cu2(CN)2氰基化时,将熔剂DMF改换成N-甲基-2吡咯烷酮,反应时间由原来的18h缩短到1.5h合成烷氧基联苯氰液晶化合物时,从开始,按常规方法硝基化,然后将硝基还原成氨基,接着进行重氮化反应,后由重氮盐水解得到再烷基化,得到4-烷氧基-4-溴联苯,最后用氰化亚铜使其氰基化得到最终产物。
2、对溴联苯为母体合成灭鼠剂溴敌隆的性能优势溴鼠灵又名大隆、溴鼠隆;溴敌隆均是第二代抗凝血杀鼠剂,是目前国际上公认毒力最强的第二代抗凝血灭鼠剂。
具有使用浓度低、毒杀力强、灭鼠谱广、适口性好等特点。
一次投药对一切害鼠均有较高的灭鼠效果,包括对其它抗凝血鼠药产生抗性的老鼠。
该药被誉为大面积灭鼠最理想的灭鼠剂。
二、 4-溴联技术方案论证和技术特征文献中对溴联苯的合成方法是用对溴苯胺进行Gomberg反应,而对溴苯胺由乙酰苯胺的溴化制备。
该方法合成路线长,收率低(35%左右),所生产的产品久置易变灰。
日本窒素(Chisso)公司在极性溶剂醋酸中使用溴素直接溴化,收率为34%。
清华大学化学系的史东辉等在非极性溶剂四氯化碳中直接溴化,收率为32%。
我们开发的新工艺采用定位催化剂用联苯溶于二氯乙烷中直接溴化反应,并使用价廉的氯气替代一部分价昂的液溴,而且可以自由控制反应的发生和停止,有效地抑制邻位取代副产物和二溴取代物的产生,收率为60%。
粗产品经减压精馏和重结晶,产品含量可达99.0%。
三、4-溴联苯制备原理和方法为确保项目的顺利完成,我公司聘请了青岛科技大学的教授为顾问,充分利用我公司的溴素资源优势,对大量文献进行了研究分析,对各种合成方法、路线及所用原料进行筛选、总结、归纳、分析,找出缺点不足及优势探索出一条适合工业化生产的工艺路线。
1、反应原理2、工艺步骤搅拌下将一定量的联苯溶于二氯乙烷中,加入固体粉末状催化剂B(不溶于二氯乙烷)。
降温至0℃,加入溴素,此时反应物呈深红色。
然后0-5℃下以平缓的速度开始通氯气,随着氯气的不断通入,反应物颜色逐渐变浅。
取样GC监控,当转化率达到控制指标时,停止通入氯气。
过滤反应液,滤饼为回收的催化剂B,补足微量损失后循环使用。
滤液经5%碱液和5%亚硫酸氢钠水溶液洗涤后,脱去溶剂二氯乙烷,得对溴联苯粗品。
将粗品对溴联苯于3-5mmHg真空度下精馏,得到的联苯循环使用;过渡馏分并入下次精馏;4-溴联苯馏分经95%乙醇重结晶一次,可得含量≥99%的白色固体结晶状的4-溴联苯产品。
3、工艺条件的确立4-溴联苯的生产过程中主要有两大难题需要解决:一是溴化转化率的控制,由于反应选择性随反应转化率而改变,如何控制反应的转化点直接影响到产品的质量和收率;二是如何分离溴化混合产物,由于产物中3各组分(联苯、溴联苯、二溴联苯)溶解性十分相近,分离较难,采用那种分离方法同样是生产工艺成功的关键。
本项目采用直接溴化法制备较高纯度的4-溴联苯技术,该技术主要包括反应催化剂、反应转化率、反应温度以及反应催化剂循环次数对选择性的影响。
为明确起见,本技术报告将逐一对这些因素的重要性,结合生产工艺作简要介绍。
(1)反应催化剂对选择性的影响采用单因素试验法:向反应瓶中加入加入定量的联苯和二氯乙烷,改变催化剂及其用量。
降温至0℃,加入定量的溴素,然后在0-5℃下以平缓的速度开始通氯气。
随氯气的不断通入,反应物颜色逐渐变浅。
取样GC监控反应终点和选择性。
当反应转化率在50-60%区间时,视为反应到达终点。
对比结果见表1。
表1 反应催化剂及用量对选择性的影响表1可看出,催化剂B的催化效果远好于还原铁粉和三氯化铝,催化剂B 为最佳。
(2)反应转化率对选择性的影响向反应瓶中加入规定量的联苯、二氯乙烷和催化剂B。
降温至0℃,加入规定量的溴素,然后在0-5℃下,以平缓速度通入氯气。
取样GC监控反应终点和选择性。
结果见表2。
表2 反应转化率对选择性的影响表2可看出,反应选择性随反应转化率增加而下降。
将反应转化率控制在55%左右(当反应转化率在50%-60%区间时,视为反应到达终点),综合反应效果为最佳。
(3)反应温度对选择性的影响向反应瓶中加入规定量的联苯、二氯乙烷和催化剂B。
降温至0℃,加入规定量的溴素,然后在设定温度下以平缓速度通入氯气。
随氯气的不断通入,反应物颜色逐渐变浅。
取样GC监控反应终点和选择性。
当反应转化率在50%-60%区间时,视为反应到达终点。
结果见表3。
表3 反应温度对选择性的影响由表3可看出,随着反应温度升高,反应时间缩短但反应选择性下降。
实验中发现了一个有趣的现象,当反应温度在0-5℃甚至更低的时候,加入溴素后溴化反应实际并不发生,通氯后立即引发该反应,停止通氯反应亦随之停止,似乎通氯是控制该反应的开关一样;当反应温度在10-15℃甚至更低的时候,加入溴素后、通氯前溴化反应实际上已缓慢进行。
综合考虑,最佳反应温度应为0-5℃。
(4)反应催化剂循环次数对选择性的影响向反应瓶中加入规定量的联苯、二氯乙烷和和催化剂B。
降温至0℃,加入规定量的溴素,然后0-5℃下以平缓的速度开始通氯气。
随氯气的不断通入,反应物颜色逐渐变浅。
取样GC监控反应终点和选择性。
当反应转化率在50%-60%区间时,视为反应到达终点。
过滤反应液,滤饼为回收的催化剂B,补足微量损失后循环使用。
实验结果见表4。
表4 反应催化剂循环次数对选择性的影响由表4中的数据可以看出,随着催化剂循环次数的增加至30次,反应选择性未见下降。
(5)重复试验向反应瓶中加入规定量的联苯、二氯乙烷和和催化剂B。
降温至0℃,加入规定量的溴素,然后0-5℃下以平缓的速度开始通氯气。
取样GC监控反应终点和选择性。
当反应转化率在50%-60%区间时,视为反应到达终点。
过滤反应液,滤饼为回收的催化剂B,补足微量损失后循环使用。
重复5次实验,结果见表5。
表5 重复试验结果表5可看出,按最佳条件重复5次实验,反应转化率控制在50%-60%区间时,反应选择性在94.1-95.3之间波动,反应重现性较好。
四、本项目的创造性、先进性1、催化剂的选择我们开发的新工艺采用定位催化剂定向催化联苯的溴化反应, 过滤反应液,滤饼为回收的催化剂B,补足微量损失后循环使用,降低了生产成本。
2、溴化方法的改进使用价廉的氯气替代一部分价昂的液溴,使液溴的使用量降低了2/3,每吨对溴联苯产品的原料成本仅为8万元左右,尚不及老工艺的一半。
与老工艺相比较,新工艺的“三废”发生量比较少且处理较容易。
3、反应终点的控制可以自由控制反应的发生和停止,有效地抑制邻位取代副产物和二溴取代物的产生。
取样GC监控反应终点和选择性,当反应转化率在50%-60%区间时,视为反应到达终点。
若反应转化率在50%以下时, 邻位取代副产物和二溴取代物产生的更多,粗品更难分离,收率降低。
我们开发的新工艺对溴联苯粗品收率(以联苯计)可达90%以上,精制成品含量≥99%的产品收率(以联苯计)可达60%。
五、生产工艺流程和主要设备:1、生产工艺流程图如下:2、本工艺的主要设备如下:溴素储罐:5m3×2真空泵:LSJ-160-150×2罗茨真空泵:ZJ-300×2不锈钢精馏塔:¢400×4m搪玻璃反应釜:3m3×4搪玻璃反应釜:2m3×4玻璃计量罐:0.01m3×4搪瓷过滤器:0.5 m3×4六、质检体系的建立公司已初步建立起必要的质量检测体系,产品质量经潍坊市质检所检定,产品质量符合表6要求,并进行了企业标准备案。
化验人员经专业培训,可胜任产品常规分析和进行条件试验。
主要检测设备有:全自动熔点测定仪:WPA100水分测定仪:SH10A数字白度仪:DSBD-1电热鼓风干燥箱:202-1AB电子天平:SG328A气相色谱仪:GC112A 1台七、技术成熟程度、对社会经济发展的意义我们验证了实验室的基本规律,研究出适合规模化生产的工艺参数。
我公司筹建一条年产100吨的生产线,设备运转正常,产品各项技术指标达到国际同类产品优级品标准,年可实现产值3000万元,利税320万元,有良好的经济效益和社会效益。
八、、对项目环境、安全评价的概述1、本项目建地位于潍坊滨海项目区,该项目产品为精细化工,项目符合园区产业定位。
此外,本项目所占土地全部在规划的开发区范围内,不需再征用或占用农田,符合国家土地利用政策。
本项目建设充分依托区内的公用工程和基础设施,水、电均由园区集中供应;生产废水排入园区污水处理厂集中处理;项目的污染物排放量符合园区总量控制的要求。
经预测本项目污染物排放对当地环境影响较小。
2、清洁生产水平本项目使用清洁的生产原料,采用国内外相对成熟的生产工艺和设备。
通过和同行业对比,建设项目能耗低于同类企业,符合清洁生产的要求。
3、事故风险评价与应急措施本项目使用的溴素和氯气都可从本公司调用,储存和运输方便,降低了危险系数。
通过实际风险防范措施的经验,基本能够满足风险防范的要求,可以有效的防范风险事故的发生和处置,结合企业在运营期间不断完善的风险防范措施,工厂发生的环境风险可以控制在较低的水平,风险发生概率及危害将远远低于国内同类企业水平,本项目的事故风险处于可接收水平。