專利名稱：一種烷基苯溶劑的制法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷基苯溶劑的制法，具體涉及一種烷基苯溶劑的制法以及在酞菁銅的合成中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
溶劑法是酞菁銅的合成的主要方法，我國(guó)現(xiàn)在常采用的溶劑是三氯苯。但由于三氯苯在高溫和銅觸媒的作用下會(huì)發(fā)生部分縮和，生成微量強(qiáng)致癌多氯聯(lián)苯(PCB)，目前西歐、美國(guó)及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都有明確規(guī)定對(duì)PCB的含量進(jìn)行限制，因此，三氯苯制備工藝很難再存在下去。
現(xiàn)在替代三氯苯的常用溶劑有硝基苯、十二烷基苯、煤油、甲基苯、二氯苯、二異丙苯、萘、烷烴(C10～C15)、環(huán)烷烴(C9～C15)、烷基苯(R＝C4～C8)等。其缺點(diǎn)為收率低，氣味大，抗氧化性差，所得產(chǎn)品酞菁銅質(zhì)量不好。
能夠替代三氯苯滿足酞菁銅合成的溶劑應(yīng)具有以下特性(1)單一組份且純度越高溶劑性能越好；(2)溶劑密度在0.86～0.88g/ml，易于回收利用；(3)碳數(shù)在C12～C14且分子結(jié)構(gòu)不含有不飽和鍵基團(tuán)的溶劑化學(xué)穩(wěn)定性好，可以反復(fù)套用；(4)無(wú)腐蝕性，對(duì)設(shè)備不產(chǎn)生腐蝕；(5)無(wú)毒，沸點(diǎn)高，沸程窄。
中國(guó)專利CN1532175A公開(kāi)了一種烷基苯的制法，其采用乙基苯在硫酸或者三氯化鋁的催化下，與異丁烯反應(yīng)制得。產(chǎn)品得率85～93％，耐氧化性尚可。其主要的缺點(diǎn)是(1)烯烴作烷基化劑，采用用傳統(tǒng)催化劑硫酸、三氯化鋁或者其他路易斯酸，危險(xiǎn)性高，異丁烯利用率不高及回收困難；(2)容易發(fā)生異構(gòu)化、歧化、縮合反應(yīng)；(3)原料異丁烯儲(chǔ)存、運(yùn)輸不便；(4)所得烷基苯溶劑的純度不高、含有不飽和基團(tuán)，溶劑化學(xué)穩(wěn)定性不高。
經(jīng)檢索，芳烴的烷基化的研究主要集中在苯烷基化制乙苯和苯烷基化制異丙苯這兩個(gè)主要領(lǐng)域，對(duì)二甲苯和乙苯烷基化研究在國(guó)內(nèi)外鮮有報(bào)道。
本發(fā)明的烷基苯溶劑，能夠滿足上述用于酞菁銅合成的條件，目前主要應(yīng)用于酞菁銅(Phthalocyanine copper)的合成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種烷基苯溶劑的制法，制備的烷基苯溶劑應(yīng)用于酞菁銅合成，解決上述問(wèn)題。本發(fā)明合成的單組分芳烴溶劑用于烷基苯酞菁銅的生產(chǎn)，具有優(yōu)異的抗氧化性、顏料質(zhì)量好、收率高、回用性好且無(wú)毒的特性。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種烷基苯溶劑的制法，本質(zhì)上采用叔丁基氯和二甲苯或者乙苯反應(yīng)制得，其特征是反應(yīng)溫度為0～50℃，優(yōu)選反應(yīng)溫度為5～30℃，反應(yīng)壓力為常壓，叔丁基氯與二甲苯或者乙苯的摩爾比為1.5∶1～1∶1.5，離子液體催化劑用量為溶劑重量的0.5～20％；所述的離子液體催化劑主要由無(wú)水三氯化鋁或者無(wú)水三氯化鐵和季銨鹽組成。
所述的溶劑重量是指叔丁基氯或者叔丁醇和二甲苯或者乙苯的總重量。
無(wú)水三氯化鋁或者無(wú)水三氯化鐵與季銨鹽的摩爾比2～3∶1。
季銨鹽是四丁基溴化銨、三乙胺鹽酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨、溴代十六烷基吡啶中的一種。
叔丁基氯的純度為97％～100％，含水量≤1000ppm，優(yōu)選含水量≤100ppm。
二甲苯或者乙苯的純度為95％～100％，優(yōu)選99％～100％；含水量≤100ppm，優(yōu)選含水量≤30ppm。
所述的二甲苯，其特征是二甲苯是間二甲苯、鄰二甲苯中的一種。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是一種烷基苯溶劑的制法，本質(zhì)上采用叔丁醇或者叔丁基氯和二甲苯或者乙苯反應(yīng)制得，其特征是反應(yīng)溫度為0～50℃，反應(yīng)壓力為常壓，叔丁醇與二甲苯或者乙苯的摩爾比為1.5∶1～1∶1.5，催化劑用量為溶劑重量的0.5～20％；所述的催化劑無(wú)水三氯化鋁、無(wú)水三氯化鐵、硫酸、氫氟酸中的一種。
叔丁醇的純度為99％～100％，含水量≤1000ppm，優(yōu)選含水量≤300ppm。
按照本發(fā)明的制法制備的一種烷基苯溶劑的應(yīng)用，其特征是應(yīng)用于合成酞菁銅的烷基苯溶劑的純度為98％～100％，沸程為200～215℃，相對(duì)密度為0.86～0.88。
本發(fā)明的一種應(yīng)用于酞菁銅合成的烷基苯溶劑，具有的結(jié)構(gòu)是 式中R＝C4H9，R’＝CH3或C2H5，m＝1～2。
本發(fā)明具有的有益效果是(1)本發(fā)明采用叔丁基醇或者叔丁基氯作為烷基化劑，反應(yīng)物選擇性高，反應(yīng)收率高，溫度低副產(chǎn)物少；(2)本發(fā)明的烷基苯溶劑沸程為200～215℃，相對(duì)密度為0.86～0.88，純度≥98％，外觀無(wú)色透明；(3)與其它的制備方法相比較，離子液體催化法具有操作簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、易于工業(yè)化的特點(diǎn)；(4)反應(yīng)時(shí)間大幅縮短，催化劑并可反復(fù)使用。
經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)試用表明，使用此溶劑生產(chǎn)銅酞菁可避免致癌物多氯聯(lián)苯(PCBs)的產(chǎn)生，銅酞菁質(zhì)量好，收率高，純度高，色光正。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1(1)原料鄰二甲苯160Kg，純度為99％，含水量為20ppm；叔丁基氯140Kg，純度為99％，含水量300ppm；催化劑三乙胺鹽酸鹽1.65Kg，無(wú)水三氯化鋁3.3Kg。
(2)制備過(guò)程將鄰二甲苯160Kg、無(wú)水三氯化鋁3.3Kg，三乙胺鹽酸鹽1.65Kg，依次加入反應(yīng)釜中，開(kāi)攪拌，加叔丁基氯140Kg，溫度控制在20℃，恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)。按照常規(guī)方法用氣相色譜跟蹤分析，到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)停止攪拌，分出下層催化劑留用。按照常規(guī)方法對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行堿洗和水洗，處理后減壓蒸餾，在10Kpa時(shí)收集138～140℃餾分，得烷基苯溶劑218Kg，純度99.1％，收率90％。產(chǎn)品外觀無(wú)色透明，比重0.86。
應(yīng)用例按照實(shí)施例1制得的烷基苯溶劑應(yīng)用于酞菁銅的合成生產(chǎn)。
容積為6m3的反應(yīng)釜中加入3.5噸本發(fā)明的烷基苯溶劑，將苯酐1.3噸，尿素1.35噸，氯化亞銅235Kg，鉬酸銨3.7Kg，攪拌下加料，反應(yīng)升溫至150～160℃，反應(yīng)3小時(shí)后升溫至180～190℃，壓力保持在0.3～0.4MPa，保溫5小時(shí)后全部出料，轉(zhuǎn)移到耙式干燥機(jī)內(nèi)，在真空度為0.1MPa，加熱到165℃，保持8～9小時(shí)蒸干溶劑，回收得到無(wú)色透明溶劑，收率為86％～88％，所得銅酞菁為暗藍(lán)色松散粉末，按常規(guī)酸處理，干燥后得到暗藍(lán)色細(xì)粉，不含PCB，收率88％～90％，銅酞菁含量95％，游離銅≤1000ppm，水分≤1.0％。
經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)表明，在采用完全相同的生產(chǎn)工藝與設(shè)備的條件下，與現(xiàn)有技術(shù)的溶劑相比，生產(chǎn)銅酞菁溶劑噸耗降低5～6％，轉(zhuǎn)化率提高1％，銅酞菁含量提高0.3～0.5％，溶劑反復(fù)套用五次以上仍保持無(wú)色透明，套用溶劑生產(chǎn)的銅酞菁質(zhì)量穩(wěn)定，色光純正，經(jīng)檢測(cè)不含有PCB。
實(shí)施例2(1)原料乙苯167.4Kg，純度為95％，含水量為100ppm；叔丁基氯94.4Kg，純度為99％，含水量1000ppm；催化劑四丁基溴化銨0.48Kg，無(wú)水三氯化鋁0.83Kg。
(2)制備過(guò)程將乙苯167.4Kg、無(wú)水三氯化鋁0.83Kg，四丁基溴化銨0.48Kg，依次加入反應(yīng)釜中，開(kāi)攪拌，加叔丁基氯94.4Kg，溫度控制在0℃，恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)。按照常規(guī)方法用氣相色譜跟蹤分析，到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)停止攪拌。按照常規(guī)方法對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行堿洗和水洗，處理后減壓蒸餾，在10Kpa時(shí)收集138～140℃餾分，得烷基苯溶劑150Kg，純度99.3％，收率92％。產(chǎn)品外觀無(wú)色透明，比重0.86。
實(shí)施例3
原料間二甲苯106.5Kg，純度為99.5％，含水量為30ppm；叔丁基氯144.6Kg，純度為97％，含水量100ppm；催化劑十六烷基三甲基溴化銨23.4Kg，無(wú)水三氯化鋁26.8Kg。
反應(yīng)溫度為5℃，其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例4原料鄰二甲苯106.5Kg，純度為99.5％，含水量為10ppm；叔丁基氯94.4Kg，純度為99％，含水量50ppm；催化劑溴代十六烷基吡啶5.41Kg，無(wú)水三氯化鐵4.59Kg。
反應(yīng)溫度為10℃，其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例5原料乙苯144.3Kg，純度為97％，含水量為10ppm；叔丁基氯162.2Kg，純度為98％，含水量50ppm；催化劑四丁基溴化銨11Kg，無(wú)水三氯化鐵34.9Kg。
反應(yīng)溫度為30℃，其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例6原料叔丁醇74.7Kg，純度為99％，含水量為1000ppm；鄰二甲苯167.4Kg，純度為95％，含水量為100ppm；無(wú)水三氯化鋁1.21Kg。
制備過(guò)程將鄰二甲苯167.4Kg、無(wú)水三氯化鋁1.21Kg，加入反應(yīng)釜中，開(kāi)攪拌，加叔丁醇74.7Kg，溫度控制在0℃，恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)。按照常規(guī)方法用氣相色譜跟蹤分析，到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)停止攪拌。按照常規(guī)方法對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行堿洗和水洗，處理后減壓蒸餾，在10Kpa時(shí)收集138～140℃餾分。
實(shí)施例7原料叔丁醇112Kg，純度為99.1％，含水量為300ppm；鄰二甲苯108.2Kg，純度為98％，含水量為70ppm；無(wú)水三氯化鐵11Kg。
反應(yīng)溫度為10℃，其余同實(shí)施例6。
實(shí)施例8原料叔丁醇100.9Kg，純度為99.1％，含水量為300ppm；乙苯102Kg，純度為98％，含水量為70ppm；無(wú)水三氯化鐵20.3Kg。
反應(yīng)溫度為10℃，其余同實(shí)施例6。
實(shí)施例9原料叔丁醇74.4Kg，純度為99.5％，含水量為100ppm；鄰二甲苯106.5Kg，純度為99.5％，含水量為20ppm；氫氟酸36.2Kg。
反應(yīng)溫度為30℃，其余同實(shí)施例6。
實(shí)施例10原料叔丁基氯94.4Kg，純度為99％，含水量為100ppm；鄰二甲苯160Kg，純度為99％，含水量為100ppm；無(wú)水三氯化鋁3.2Kg。
制備過(guò)程將鄰二甲苯159Kg、無(wú)水三氯化鋁3.2Kg，加入反應(yīng)釜中，開(kāi)攪拌，加叔丁基氯93Kg，溫度控制在0℃，恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)。按照常規(guī)方法用氣相色譜跟蹤分析，到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)停止攪拌。按照常規(guī)方法對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行酸洗、堿洗和水洗，處理后減壓蒸餾，在10Kpa時(shí)收集138～140℃餾分。
實(shí)施例11原料叔丁基氯141.7Kg，純度為99％，含水量為100ppm；乙苯107Kg，純度為99％，含水量為100ppm；無(wú)水三氯化鐵12.4Kg。
溫度控制在15℃，其余同實(shí)施例10。
實(shí)施例12原料叔丁基氯141.7Kg，純度為99％，含水量為100ppm；間二甲苯160Kg，純度為99％，含水量為100ppm；硫酸30.2Kg。
溫度控制在50℃，其余同實(shí)施例10。
實(shí)施例13原料叔丁基氯94.4Kg，純度為99％，含水量為100ppm；乙苯107Kg，純度為99％，含水量為100ppm；氫氟酸40.3Kg。
溫度控制在30℃，其余同實(shí)施例10。
權(quán)利要求
1.一種烷基苯溶劑的制法，本質(zhì)上采用叔丁基氯和二甲苯或者乙苯反應(yīng)制得，其特征是反應(yīng)溫度為0～50℃，優(yōu)選反應(yīng)溫度為5～30℃，反應(yīng)壓力為常壓，叔丁基氯與二甲苯或者乙苯的摩爾比為1.5∶1～1∶1.5，離子液體催化劑用量為溶劑重量的0.5～20％；所述的離子液體催化劑本質(zhì)上由無(wú)水三氯化鋁或者無(wú)水三氯化鐵和季銨鹽組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基苯溶劑的制法，其特征是無(wú)水三氯化鋁或者無(wú)水三氯化鐵與季銨鹽的摩爾比2～3∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基苯溶劑的制法，其特征是季銨鹽是四丁基溴化銨、三乙胺鹽酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨、溴代十六烷基吡啶中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基苯溶劑的制法，其特征是叔丁基氯的純度為97％～100％，含水量≤1000ppm，優(yōu)選含水量≤100ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基苯溶劑的制法，其特征是二甲苯或者乙苯的純度為95％～100％，優(yōu)選99％～100％；含水量≤100ppm，優(yōu)選含水量≤30ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烷基苯溶劑的制法，其特征是二甲苯是間二甲苯、鄰二甲苯中的一種。
7.一種烷基苯溶劑的制法，本質(zhì)上采用叔丁醇或者叔丁基氯和二甲苯或者乙苯反應(yīng)制得，其特征是反應(yīng)溫度為0～50℃，反應(yīng)壓力為常壓，叔丁醇與二甲苯或者乙苯的摩爾比為1.5∶1～1∶1.5，催化劑用量為溶劑重量的0.5～20％；所述的催化劑無(wú)水三氯化鋁、無(wú)水三氯化鐵、硫酸、氫氟酸中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種烷基苯溶劑的制法，其特征是叔丁醇的純度為99％～100％，含水量≤1000ppm，優(yōu)選含水量≤300ppm。
9.按照權(quán)利要求1或7制備的一種烷基苯溶劑的應(yīng)用，其特征是應(yīng)用于酞菁銅的合成；烷基苯溶劑純度為98％～100％，沸程為200～215℃，相對(duì)密度為0.86～0.88。
全文摘要
一種烷基苯溶劑的制法，采用叔丁基氯或者叔丁基醇和二甲苯或者乙苯反應(yīng)制得，其特征是反應(yīng)溫度為0～50℃，反應(yīng)壓力為常壓，叔丁基氯或者叔丁基醇與二甲苯或者乙苯的摩爾比為1.5∶1～1∶1.5，催化劑用量為溶劑重量的0.5～20％。催化劑是離子液體催化劑或者是無(wú)水三氯化鋁、無(wú)水三氯化鐵、硫酸、氫氟酸中的一種。本發(fā)明的烷基苯溶劑純度為98％～100％，沸程為200～215℃，相對(duì)密度為0.86～0.88。本發(fā)明的制法具有反應(yīng)物選擇性高，反應(yīng)收率高，溫度低副產(chǎn)物少；操作簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、易于工業(yè)化；反應(yīng)時(shí)間短，催化劑可反復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的烷基苯溶劑應(yīng)用于酞菁銅的合成，具有化學(xué)穩(wěn)定性好，易于回收利用并可反復(fù)套用，對(duì)設(shè)備不產(chǎn)生腐蝕，無(wú)毒，沸點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)試用，效果滿意。
文檔編號(hào)C07C15/02GK1824632SQ200610012389
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者彭光輝, 王興堂, 郭榮章 申請(qǐng)人:彭光輝