Quá trình sản xuất isophthaloyl chloride sử dụng khí clo bao gồm ba bước chính: clo hóa benzen, nitrat hóa chlorobenzene và clo hóa nitrochlorobenzene thu được. Mỗi bước sẽ được thảo luận chi tiết dưới đây.
Clo hóa benzen:
Bước đầu tiên trong quy trình là clo hóa benzen để tạo ra monochlorobenzene. Phản ứng này thường được thực hiện bằng cách sử dụng khí clo và chất xúc tác như nhôm chloride. Phản ứng có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:
C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl
Phản ứng này tỏa nhiệt cao và phải được thực hiện trong các điều kiện được kiểm soát cẩn thận để ngăn chặn phản ứng chạy trốn. Phản ứng thường được thực hiện trong bình lò phản ứng được trang bị cuộn dây làm mát và hệ thống kiểm soát nhiệt độ. Hỗn hợp phản ứng được khuấy liên tục và nhiệt độ được duy trì trong khoảng 50-70°C. Phản ứng kết thúc khi không còn khí hiđro chloride thoát ra.
Nitrat hóa clobenzen:
Bước thứ hai trong quy trình là nitrat hóa chlorobenzene để tạo ra nitrochlorobenzene. Phản ứng này thường được thực hiện bằng cách sử dụng hỗn hợp axit nitric và axit sunfuric làm tác nhân nitrat hóa. Phản ứng có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:
C6H5Cl + HNO3 → C6H4ClNO2 + H2O
Phản ứng này cũng tỏa nhiệt cao và phải được thực hiện trong các điều kiện được kiểm soát cẩn thận. Phản ứng thường được thực hiện trong bình lò phản ứng được trang bị cuộn dây làm mát và hệ thống kiểm soát nhiệt độ. Hỗn hợp phản ứng được khuấy liên tục và nhiệt độ được duy trì trong khoảng 40-50°C. Phản ứng kết thúc khi không còn khí oxit nitric thoát ra.
Clo hóa Nitrochlorobenzene:
Bước cuối cùng trong quy trình là clo hóa nitrochlorobenzene để tạo ra isophthaloyl chloride. Phản ứng này thường được thực hiện bằng cách sử dụng khí clo và chất xúc tác như sắt chloride. Phản ứng có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:
C6H4ClNO2 + Cl2 → C8H4Cl2O2 + 2HCl
Phản ứng này cũng tỏa nhiệt cao và phải được thực hiện trong các điều kiện được kiểm soát cẩn thận để ngăn chặn phản ứng chạy trốn. Phản ứng thường được thực hiện trong bình lò phản ứng được trang bị cuộn dây làm mát và hệ thống kiểm soát nhiệt độ. Hỗn hợp phản ứng được khuấy liên tục và nhiệt độ được duy trì trong khoảng 40-50°C. Phản ứng kết thúc khi không còn khí hiđro chloride thoát ra.
Tinh chế Isophthaloyl Chloride:
Sau khi phản ứng hoàn tất, isophthaloyl chloride thô thường được tinh chế bằng cách sử dụng một loạt các bước chưng cất và rửa. Sản phẩm thô đầu tiên được chưng cất dưới áp suất giảm để loại bỏ mọi nguyên liệu ban đầu và sản phẩm phụ không phản ứng. Sau đó, isophthaloyl chloride tinh khiết được rửa bằng một loạt dung môi như nước, dung dịch natri hydroxit và axit clohydric để loại bỏ bất kỳ tạp chất nào.
