[发明专利]一种在微通道连续流反应器中进行酚类氯代反应的方法

说明书

本发明提供了一种在微通道连续流反应器中进行酚类氯代反应的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将酚类原料和氯气分别通入微通道连续流反应器的预热模块中分别进行预热反应，控制酚类原料和氯气的摩尔比为1:(0.95～2.5)；(b)将经过预热反应后的酚类原料和氯气分别同时送入微通道连续流反应器的混合反应模块进行反应，反应完成后的产品进行冷却后处理。本发明通过微通道连续流反应器进行氯代反应，工艺简单，三废少，反应条件能够精准控制，收率高，产品纯度高且反应时间短。

技术领域

本发明属于有机合成应用技术领域，涉及一种酚类氯代反应，尤其涉及一种在微通道连续流反应器中进行酚类氯代反应的方法。

背景技术

2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚是重要化工农药中间体，2，4-二氯苯酚是除草剂农药2,4-D酸的主要原料中间体，2-甲基4-氯苯酚是农药二甲四氯的主要原料，安全、环保的合成氯代酚技术对目前前农药企业有重要意义。

目前，2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚的合成主要采用传统釜式或是塔式连续反应。

CN 103435453A公开了一种苯酚定向催化氯化制备2,4-二氯苯酚的方法，该方法是以Lewis酸和一种有机助剂作组合催化剂，将其加入到已加热融化的苯酚液中，在搅拌下均匀通入氯气，整个氯化过程的温度控制在50～100℃范围内，反应时间控制在3～5.5小时，控制通氯量使得苯酚全部转化且多氯代副产物2,4,6-三氯苯酚的含量小于0.3％，所得产品中2,4-二氯苯酚的含量最高可达96.11％。该专利文件中的对比实施例表明在没有采用催化剂组合、反应温度控制在50～100℃范围内，反应长达5小时，所得产品中2,4-二氯苯酚含量达88.8％。

现有技术中制备2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚的方法中均普遍存在着反应时间长，效率和氯化收率较低能耗较高的问题。

微通道连续流反应器是由特种玻璃或者特种陶瓷材料制造，具有优秀的抗腐蚀性能，耐高温(230℃)高压(18公斤压力)，适用于多种化学反应。其独特的多层结构整体设计，使得其总换热效率和流体混合的传质性能均比传统的搅拌釜反应器高出100倍。在多种化学合成应用中具备以下优势：提高反应收率和产品纯度，消除安全隐患，大大缩短反应时间，减少溶剂的使用或不用溶剂，以及减少三废的产生。

现有技术中未见有以微通道连续流反应器进行氯代反应制备2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚的报道，若可将微通道连续流反应器应用氯代反应中，即可以明显提高氯化收率和效率，并减少副产物的产生。

发明内容

针对上述现有制备2，4-二氯苯酚或2-甲基4-氯苯酚氯代反应中均存在的问题，本发明提供了一种能够大大缩短反应时间、降低能耗，同时以较高的收率和纯度制备2，4-二氯苯酚或2-甲基4-氯苯酚的方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种在微通道连续流反应器中进行酚类氯代反应的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将酚类原料和氯气分别通入微通道连续流反应器的预热模块(1)中分别进行预热反应，控制酚类原料和氯气的摩尔比为1:(0.95～2.5)；

(b)将经过预热反应后的酚类原料和氯气分别同时送入微通道连续流反应器的混合反应模块(2)进行反应，反应完成后的产品进行冷却后处理。

其中，酚类原料和氯气的摩尔比可为1:0.95、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2或1:2.5等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。

本发明所述的微通道连续流反应器为高通量微通道连续流的微通道反应器，其中的预热模块和混合反应模块均为现有技术中已有的技术。