齐福来

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    异戊二烯和氯化氢加成生成氯代异戊烯，再进一步加成生成二氯异戊烷。这两个相继生成的产品是合成维生素A、维生素E、国际型香料，菊酯型农药的基本原料。异戊二烯的来源可以来自异丁烯-甲醛法[1-2]，也可由乙炔和丙酮[3]制得，再就是由乙烯生产装置的C5馏分经分离获得，C5馏分法得到的异戊二烯量大且便宜，对前面讲的两个产品的研究和开发将给C5馏分的综合利用和深度加工创造了条件。同时也为精细化工的发展提供了基础原料。

    异戊二烯和氯化氢加成的方法大体上分为两种：一种为气相加成法[4-6]，一种为液相加成法[7-9]。气相加成法是将气相的氯化氢通入液相的异戊二烯溶液中进行反应。气相加成法需要加入溶剂以保证氯化氢和异戊二烯均溶于它，比如四氯化碳。由于溶剂的加入给产品的分离带来麻烦。而液相法则以不同浓度的液相盐酸与在液相状态的异戊二烯进行反应，该反应就成为两相间的反应。反应后的液相分为两层，油层经分离即可得到产品。但是液相法需要大量的稀盐酸溶液进行对盐酸的增浓和输送，由于跑冒滴漏往往给环境带来污染，因此该方法在工业化时就受到了限制。对于实验室来讲，液相法比较容易进行，尤其是进行基本反应数据的测定极为方便。

    以前的气相法文献仅限于研究合成单一产品氯代异戊烯的条件，尽量减少这个反应的第二个烯烃的加成反应产物二氯异戊烷的生成，因此必须选用不同的催化剂、不同的反应温度、适当的溶剂进行反应，这些都对反应后的处理带来麻烦。

    本文着重研究不追求单一的氯代异戊烯的产品，允许二氯异戊烷的产生，研究如何根据调节反应的条件来控制两个产品所需的比例。考虑到气相法和液相法的各个优点采用拟液相法，即将氯化氢通入酸油两液相反应液中，保持酸相的盐酸浓度，达到所需的反应程度，避免了各方法的缺点。由于在拟液相法反应中实际上是液相的反应，所以只要研究液相反应的情况就可以了。

    1986年齐福来等[10]发表了有关异戊二烯与氯化氢加成的液相法的研究，研究了催化剂、搅拌转速、反应温度、水相和油相比例等条件对反应的影响，并模拟了该反应。在该文献中所报道的数据仅为高浓度的盐酸(37%)与异戊二烯的反应情况。 由于该反应在强盐酸的环境下，第一步的反应在前几分钟就完成了，放热比较集中，热量移不出，反应液要升温，会引起诸多问题，这就给如何实现工业化带来困难。2002年蒋正兴，蔡仁昌等人[11]专门发表文章讨论了反应的放热量的计算问题以及反应器的设计考虑。为此必须降低盐酸的浓度，特别是在异戊二烯浓度高时，降低反应速率 ......