[发明专利]3,5-二甲基-4-氯苯酚的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工氯化工艺，具体涉及一种3,5-二甲基-4-氯苯酚的制备方法。

背景技术

3,5-二甲基-4-氯苯酚英文缩写PCMX，是一种安全、高效、广谱的杀菌剂，是美国药品食品管理局(FDA)认证为首选杀菌药物，可杀灭多种细菌、霉菌、真菌和病菌，广泛用于工业和化妆品行业。PCMX由于其优异的杀菌和防腐功能，发展前景看好，已被广大消费者认可。

PCMX的构造式如下：

期刊<应用化工>第35卷第2期介绍了太原理工大学魏文珑等在《对氯间二甲酚合成新工艺》中，研究了以间二甲酚和氯气为原料，四氯化碳为溶剂，三氯化铝为催化剂，合成PCMX的最佳工艺条件为：间二甲苯酚30 g，催化剂三氯化铝0.25 g，溶剂四氯化碳70 ml反应温度60 ℃，通氯时间120 min，收率可以达61.1 %。

期刊<应用化工>第36卷第11期介绍了太原理工大学魏文珑等在《对氯间二甲酚合成新研究》中，结果认为：以间二甲酚为原料，硫酰氯为氯化剂，四氯化碳为溶剂，硫酰氯与间二甲酚的摩尔比为1.00:1.00，反应时间为5 h，在回流状态下滴加硫酰氯，合成PCMX效果较为理想，产物收率可达82.57 %用高效液相色谱分析，产品含量达到97.67 %，杀菌性能考察，产品杀菌性能与标样相当。

以上两篇文献所介绍的合成PCMX工艺，具有反应条件温和，工艺较简单，原料易得，选择性较好等优点。对PCMX的合成进行了有益试验，但对溶剂的回收、洗涤水的套用、溶剂的沸点较低、对环境的影响等，还应在工业化过程中进一步考察和探讨。

中国专利CN101823941A提供了一种以水为溶剂，硫酰氯或者氯气为氯化剂，将间二甲基苯酚通过多段温控的方式进行氯化反应，避免使用价格昂贵，回收困难的催化剂和避免有机溶剂的使用，实现了3PCMX工业化生产，具有环境友好性和绿色性。并从理论上阐述了60~70℃进行部分氯化反应，然后通过升温到75~100℃使由产物包裹的反应底物(间二甲苯酚)释放出来，在降温到0~70℃之间继续进行氯化反应，这从理论上解释了，因温度低有利于底物和水之间形成氢键，加大了羟基的邻位空间位阻效应使邻位氯化受阻，从而无需添加对位定向氯化催化剂，即可达到较高的对位氯化选择性，但专利未提及如何避免硫酰氯和水反应生成二氧化硫和氯化氢的问题。

中国专利CN102659528A提供了一种连续釜式氯化工艺，其工艺简单，且由间歇生产变成连续生产，转化率提高到90~100 %。但文献中未介绍在多大容积的反应釜中进行，连续化生产的稳定性、重复性如何控制和实现，溶剂如何回收和套用，以及生产PCMX的分离提纯方法等。

现有的工艺存在转化率较低，氯化反应不完全，副产物加多，PCMX含量偏低，大量洗涤水未回收套用，环境污染大，生产成本高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种工艺流程简单，原料转化率高，产品收率高，PCMX含量高，洗涤水可回收套用，减少排放，具有环境友好性的3,5二甲基-4-氯苯酚的制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种3,5-二甲基-4-氯苯酚的制备方法，其以3,5-二甲基苯酚(MX)为原料，四氯乙烯为溶剂，苄硫酚和氯化铝为共催化剂，硫酰氯为氯化剂，通过低温氯化、高温氯化两阶段进行定向氯化反应，其特征是：所述四氯乙烯和底物3,5-二甲基苯酚(MX)的质量比为0.5-4:1之间；所述共催化剂和底物3,5-二甲基苯酚(MX)的质量比为2.5-6.5:1000之间；四氯乙烯和共催化剂搅拌分散于底物3,5-二甲基苯酚(MX)中；在低温氯化阶段，所述硫酰氯滴加量和底物3,5-二甲基苯酚(MX)的质量比为0.9-1.2:1之间；在高温氯化阶段，所述硫酰氯滴加量和底物3,5-二甲基苯酚(MX)的质量比为0.1-0.2:1之间；所述低温氯化阶段温度控制在30~45 ℃，滴加硫酰氯氯化4~6 h，进行部分氯化反应；所述高温氯化阶段温度控制在50~65 ℃，滴加硫酰氯继续氯化1~2 h，硫酰氯滴加完毕后再保温反应脱除尾气1~2 h；而后经水洗分层、冷却结晶、离心洗涤、干燥，得到3,5-二甲基-4-氯苯酚。

所述溶剂四氯乙烯和底物3,5-二甲基苯酚的质量比为1:1到3:1之间。

所述共催化剂成分之一苄硫酚的量和底物MX的质量比为0.5-1.5：1000之间，共催化剂的另一成份三氯化铝的量和底物MX的质量比为2-5:1000之间。