氯化反應

氯化反應是一類重要的有機合成反應，廣泛應用于農(nóng)用和藥用化學品的研發(fā)和生產(chǎn)。由于這類反應的危險系數(shù)高，在傳統(tǒng)的釜式反應器中更存在產(chǎn)率，環(huán)保，質(zhì)量等問題。

微通道反應器具有良好的傳質(zhì)和換熱特性，應用于氯化反應對于選擇性和收率有很大的提升，有利于綠色工藝的開發(fā)。

本文摘自賈志遠等人于2021年5月發(fā)表在《燃料與染色》上的一篇綜述文章：微通道技術在氯化反應工藝中的應用[1]。向您介紹連續(xù)流技術在氯化反應的特色應用，希望對您有所啟發(fā)。

1.連續(xù)光氯化反應

連續(xù)流光化學反應近兩年發(fā)展迅速。在微通道反應器中進行光氯化反應，反應混合物可以受到強烈而均勻的光照，不僅會提高氯氣的利用率，而且可以縮短反應時間，提高產(chǎn)率。

研究者利用微反應器開展了甲本-2，4-二異青酸酯的選擇性光化學氯化反應[2]。如圖所示，甲本-2，4-二異青酸酯的四氯乙烷溶液由液相管路進入微通道反應器中，與當量摩爾比的氯氣在微反應器中混合，光照下生成產(chǎn)品1-氯甲基-2，4二異氰基苯，經(jīng)水解和縮合過程形成副產(chǎn)物甲苯5-氯-2，4-二異青酸酯。

2. 較慢的氯化反應連續(xù)化工藝研究

陳光文等人采用微通道氯化反應裝置，設計合成了橡膠防焦劑CTP（N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺)的工藝[3]，來解決反應時間長、釜式反應混合不均勻、收率低等問題。

原料和溶劑通過計量泵輸送到微混合器中形成濃度12%的二環(huán)己基二硫化合物溶液，然后降溫到10℃，降溫后的原料液和當量比的氯氣在微通道反應。反應過程中氯氣通入二環(huán)己基二硫化物的時間大幅縮短，收率達到93%，高出現(xiàn)有生產(chǎn)技術3～4個百分點。

參考文獻

[1]賈志遠,劉嵩,楊林濤,閆士杰,劉東,鄢冬茂.微通道技術在氯化反應工藝中的應用[J].染料與染色,2021,58(02):49-54.

[2]上海泰禾國際貿(mào)易有限公司. 一種在微通道連續(xù)流反應器中進 行酚類氯化反應的方法: CN107488107 [P]. 2017-12-19. 

[3]中國科學院大連化學物理研究所，山東陽谷華泰化工股份有限公司. 一種橡膠防焦劑 CTP 合成的微反應系統(tǒng)及方法: CN110681326 [P]. 2020-01-14.

在康寧AFR反應器上，也做過很多的氯化反應，絕大部分都得到了比釜式更好的結果(參考文末推薦閱讀)。

康寧玻璃反應器具有良好的透光性，非常適合光氯化反應。例如：

l 利用康寧反應器在進行某個烷烴的氯化反應時，在光照下，其選擇性是釜式的1.5倍，幾乎能選擇性地進行單氯代。

l 在進行吡啶化合物的氯代時，其選擇性高于釜式約10個百分點。關鍵是選擇性高了之后，可以不進行后處理而直接進入下一步反應，極大降低了損耗。

康寧反應器無縫放的技術優(yōu)勢有利于光氯化反應放到到工業(yè)化生產(chǎn)。