四氯苯醌的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种四氯苯醌的制备方法，包括如下步骤：将对氯苯酚加入到溶剂中充分溶解，加热物料至65℃后，然后加入铁粉进行还原反应；还原反应结束后，向物料中加入催化剂，并开始通入氯气，物料在60

【技术实现步骤摘要】
四氯苯醌的制备方法


[0001]本专利技术属于精细化工生产
，具体涉及一种四氯苯醌的制备方法。

技术介绍

[0002]四氯苯醌为颜料和医药的中间体，是制作永固紫的主要原料。永固紫具有突出的着色强度与光亮度及其优异的耐热、耐渗性、抗氧化性和良好的耐光牢度，其使用面广泛，在防腐涂料、塑料、有机玻璃、橡胶、纺织印染、溶剂量、水性墨、包装印刷、建材、日化品等领域深受欢迎，也用于胶印、凹印、柔版印刷行业。
[0003]因此制得高纯度的四氯苯醌很重要。中国专利申请号：2022109409051，公开了四氯苯醌的制备方法，以对硝基苯酚为原料，加入到溶剂中充分溶解，然后加入催化剂，加热物料至60℃后开始通入氯气；物料在60
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82℃下进行反应，得到四氯苯醌。该工艺制得的四氯苯醌纯度高，还原产品本色金黄色，熔程短。但是反应产生的尾气中有NO气体，NO直接排放会污染大气，且很容易氧化生成NO2进一步污染空气。所以需要对尾气NO进行处理，但是处理NO气体的流程复杂，且设备昂贵、处理费用高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种四氯苯醌的制备方法，解决现有技术中制备四氯苯醌时产生的尾气污染环境的技术问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术通过如下技术方案实现：四氯苯醌的制备方法，包括如下步骤：将对氯苯酚加入到溶剂中充分溶解，加热物料至65℃后，然后加入还原剂进行反应；还原反应结束后，向物料中加入催化剂，并开始通入氯气，物料在60
‑
82℃下进行反应；当反应产物变为金黄色时，反应终止，停止通入氯气，冷却后，进行固液分离，将固体物洗涤、烘干后，得到四氯苯醌。
[0006]采用该方法制备四氯苯醌，产生的尾气仅为氯化氢气体，用水稀释为盐酸，当浓度达到30%以上则可作为商品盐酸销售。尾气处理方便，不污染环境，且成本低。
[0007]进一步改进，所述还原剂为铁粉，溶剂为蒸馏水、盐酸与冰乙酸的混合液；按照体积比计算，蒸馏水：盐酸：冰乙酸=349.6：2.4：448；其中，盐酸浓度为32%，冰乙酸浓度为99%。
[0008]进一步改进，所述溶剂、对氯苯酚和铁粉的用量比为800ml：45g：6g。
[0009]进一步改进，所述催化剂为纯度99%的溴化钠、纯度99%的碘化钠和纯度99%的氟化钠形成的混合催化剂；所述对氯苯酚和混合催化剂的质量比为100：（4～6）。
[0010]通过加入催化剂，大大缩短反应时间，提高效率、降低成本。
[0011]进一步改进，采用水浴对反应容器中的物料加热，设置水浴初始温度为60～75℃；
还原反应结束后，反应容器中的温度恢复到65℃后，加入催化剂，并向反应容器中通入氯气，通氯气时间为180～300min。
[0012]进一步改进，还原反应结束后，对物料进行过滤，在滤液中加入催化剂进行后续反应。
[0013]进一步改进，水浴对反应容器持续加热，通入氯气后，物料开始反应，该过程分为三个阶段：前期：设置水浴温度为65～73℃，加热时间10～30min，通入氯气流量为0.03L/min；中期：设置水浴温度为73～75℃，加热时间110～200min，通入氯气流量为0.05L/min；后期：设置水浴温度为81～82℃，加热时间60～70min, 通入氯气流量为0.025L/min。
[0014]进一步改进，反应结束后，将物料冷却至30～35℃，然后过滤使固液分离，液体可循环使用；固体物采用50～60℃纯净水洗涤至中性，然后烘干得到四氯苯醌。冷却过程中固体析出，虽然温度越低，越利于固体析出，但是温度过低，制冷能源消耗大，导致成本大幅上升。冷却析出的固体为四氯苯醌，洗涤温度不能高于60℃时，温度太高不便于工人操作。
[0015]进一步改进，烘干条件为：温度为80℃，烘干时间为50
‑
70min，干燥箱的真空度≥0.09MPa。
[0016]进一步改进，反应结束后，通过负压抽真空除去反应器内的游离氯气，然后进行冷却降温。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用本专利技术所述工艺制得的四氯苯醌纯度高，还原产品本色金黄色，熔程短。产生的尾气仅为氯化氢气体，用水稀释为盐酸，浓度达到30%以上则可作为商品盐酸销售。尾气处理方便，不污染环境，且成本大大降低。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0019]实施例一：在本实施例中，四氯苯醌在实验室制备，反应容器为烧瓶，加热装置为水箱。具体制备方法，包括如下步骤：步骤一：将烧瓶、搅拌器和冷凝器装配好，确保转动搅拌器烧瓶无振动，然后把磨口通氯管装配好。
[0020]步骤二：量取800ml配置好的溶剂，通过漏斗加入到烧瓶内，同时开动搅拌器进行搅拌。
[0021]在本实施例中，所述溶剂为蒸馏水、盐酸与冰乙酸的混合液；按照体积比计算，蒸馏水：盐酸：冰乙酸=349.6：2.4：448；其中，盐酸为的浓度为32%，冰乙酸浓度为99%。
[0022]盐酸含有氯化氢，即氯离子存在。氯离子与铁粉反应生成气体氯化氢气体和三氯化铁（该物质为氯代催化剂，其溶解在溶液中），会消耗还原剂铁粉。因此需要严格控制盐酸含量，如果盐酸含量过多会消耗掉大量铁粉，那么就需要增加还原剂的总量，导致成本增
加，且副产物增多。
[0023]步骤三：分别称取45g固体对氯苯酚和6g铁粉，通过漏斗加入烧瓶的溶剂中。然后开始搅拌，同时启动水箱对物料加热，水箱温度维持60～75℃。对氯苯酚的纯度为99%。水银温度计装入磨口套管中，然后插入烧瓶内，温度计水银头插入液面10mm以下。
[0024]加入铁粉与对氯苯酚进行还原反应，去除对氯苯酚中的氯离子。还原反应为放热过程，在反应过程中烧瓶内温度略高于水箱中的温度，反应时间为150min左右，反应结束后，烧瓶内的温度恢复至与水箱中相同。
[0025]还原剂的种类很多。如，氢气还原能力强，且无污染，但是氢气易爆炸、风险高，投资大；NaOH虽然也是很好的还原剂，但是不适用于本方案。申请人经过大量实验实验验证，最后选用铁粉作为还原剂。
[0026]步骤四：还原反应结束后，对物料进行过滤，滤掉机械杂质和反应生成的固体物质，此时滤液呈透明状，然后将滤液迅速装入烧瓶中，采用水箱继续对物料加热；然后加入4.5g混合催化剂，并持续搅拌，通入氯气，进行后续反应。
[0027]述催化剂为纯度99%的溴化钠、纯度99%的碘化钠和纯度99%的氟化钠形成的混合催化剂。其中，溴化钠的含量为0.5～5g，碘化钠的含量为0.5～5g，氟化钠为的含量为0.5～3g。根据具体需要确定各自的含量，只要满足对氯苯酚与混合催化剂的质量比为100：（4～6）即可。
[0028]在本实施例中，需要将称取的固体混合催化剂溶于纯水中，然后将催化剂溶液加入烧瓶中反应。混合催化剂与水的质量比为，混合催化剂：水=1：（1～2），水的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.四氯苯醌的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将对氯苯酚加入到溶剂中充分溶解，加热物料至65℃后，然后加入还原剂进行反应；还原反应结束后，向物料中加入催化剂，并开始通入氯气，物料在60
‑
82℃下进行反应；当反应产物变为金黄色时，反应终止，停止通入氯气，冷却后，进行固液分离，将固体物洗涤、烘干后，得到四氯苯醌。2.根据权利要求1所述的四氯苯醌的制备方法，其特征在于，所述溶剂为蒸馏水、盐酸与冰乙酸的混合液；按照体积比计算，蒸馏水：盐酸：冰乙酸=349.6：2.4：448；其中，盐酸浓度为32%，冰乙酸浓度为99%。3.根据权利要求2所述的四氯苯醌的制备方法，其特征在于，所述还原剂为铁粉，溶剂、对氯苯酚和铁粉的用量比为800ml：45g：6g。4.根据权利要求3所述的四氯苯醌的制备方法，其特征在于，所述催化剂为溴化钠、碘化钠和氟化钠形成的混合催化剂；所述对氯苯酚和混合催化剂的质量比为100：（4～6）。5.根据权利要求4所述的四氯苯醌的制备方法，其特征在于，采用水浴对反应容器中的物料加热，设置水浴初始温度为60～75℃；还原反应结束后，反应容器中的温度恢复到65℃后，加入混合催化剂，并向反应容器中通入氯气，通氯气时间为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁平，丁映红，
申请(专利权)人：丁平，
类型：发明
国别省市：