三氯化苄的改进合成

背景技术

三氯化苄又称三氯甲苯，是一种重要的有机中间体，广泛用于农药、染料等行业。以三氯化苄为原料制备的苯甲酰氯，作为一种重要的苯甲酰化试剂广泛用于染料、医药及农药等行业，其下游衍生产品达数百种。因此，三氯化苄合成方法的改进倍受重视。

三氯化苄两种典型的合成方法是热化学反应和光催化反应。热化学反应法是在没有光照，而有催化剂如氯化铵存在的情况下，将甲苯加热至140℃进行侧链氯代反应。该方法简化了反应设备，催化剂氯化铵便宜易得，但其反应时间长，收率低。

甲苯光照氯代制取三氯化苄的主要副反应是在苯环上发生的氯代反应，它使反应产率降低，分离提纯复杂，产品成本上升。因此，以光催化进行侧链氯代反应的合成方法中，一般均需加入苯环氯代副反应的抑制剂，以使这种副反应降至最低程度。抑制剂一般为脂肪胺及其衍生物。例如，用三芳基膦与甲苯中所含微量铁离子(>30×10-6)及铝离子反应，使其失去对苯环氯代反应的催化作用，从而抑制副反应。在光催化条件下可使用多种反应催化剂，如过氧化苯甲酰，乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等。选择合适的催化剂及抑制剂，可使光催化反应与热化学反应有机结合，从而大大提高反应产率，故此方法被广泛利用。

合成方法

在250mL三口瓶中加入154mL甲苯、2.5g催化剂，混合均匀，油浴加热，开始回流。初始反应温为100℃，将500W碘钨灯置于距反应瓶35cm处，在光照下从反应器底部通入氯气。通过观察反应管中气体颜色深浅来控制氯气速度，以灯照射下呈淡绿色为宜。随着氯化度的不断增加，反应液的温度要随之提高。但至反应结束时的反应温度以不超过150℃为宜。实验装置见下图。反应液用10%碳酸钠水溶液碱洗，然后水洗至中性，加入无水氯化钙干燥去水，减压蒸馏收集97~98℃/1.6kPa馏分，得产品三氯化苄，进行定量分析。

参考文献

[1]尹静梅,王锐,周广运. 三氯甲苯合成方法改进[J]. 化学工业与工程技术,2000,21(2):9-10.