简介
4-氯代苯酐是一种淡黄色晶体粉末，它在甲醇等有机溶剂中溶解性较好，但在水中溶解性较差。4-氯代苯酐是化学工业的重要原料，广泛应用于医药、农药、塑料、染料等领域，尤其在合成聚酰亚胺方面具有重要作用。
4-氯代苯酐的性状
反应机理
研究人员研究了4-氯代苯酐的制备过程及反应机理。由于次氯酸钠受pH值影响较大，因此分别在酸性和碱性条件下对氯代过程进行探究。通过实验发现，次氯酸钠在酸性条件下分解快，氯代效果更好，因此推测次氯酸钠在酸性条件下活性较高，通过机理分析认为其中起氯代作用的主要物质为次氯酸。通过对比实验发现，加入苯酐5g，次氯酸钠16.5g（摩尔比为1:1.1），用盐酸将pH值调到6，在反应温度40°C，为最佳条件，氯代反应在10min内完成，苯酐转化率为63.6%，4-氯邻苯二甲酸钠的收率为44.4%，选择性为70%。通过补加次氯酸钠，4-氯邻苯二甲酸钠收率提高到52.2%，苯酐转化率为78%，选择性为67%。通过AMS软件进行了计算得到各原子的电荷密度，说明了4-氯代物为主要产物的原因，与苯环的取代基效应和空间位阻效应结论分析一致。并且建立了两种动力学模型，两者的区别主要在于苯酐与次氯酸钠氯代生成4-氯和3-氯的速率常数是否相等，通过matlab进行拟合，并计算了每个反应的速率常数，以及活化能和指前因子，通过对比两种模型的拟合程度，模型二更接近于实际，因此认为产物选择性的不同主要源于苯酐氯代生成两种物质的速率不同[1]。
反应动力学
研究人员建立了关于4-氯代苯酐的两种动力学模型，通过Matlab进行拟合，计算了每个反应的速率常数，以及活化能和指前因子。两种动力学模型的区别主要在于苯酐与次氯酸钠氯代生成4-氯和3-氯的速率常数是否相等。通过对比两种模型的拟合程度，模型二更接近于实际，因此认为产物选择性的不同主要源于苯酐氯代生成两种物质的速率不同。通过Matlab软件进行了拟合，计算了每个反应的速率常数，以及活化能和指前因子。通过对比两种模型的拟合程度，模型二更接近于实际，因此认为产物选择性的不同主要源于苯酐氯代生成两种物质的速率不同[1]。
应用
4-氯代苯酐及4-氯代邻苯二甲酸单钠盐可用来合成氯代蒽醌、酞花、菁染料用作植物调节剂、单醚二酐、二醚二酐及联苯二酐等重要的聚酰亚胺中间体。4-氯苯酐是聚酰亚胺的重要原料，可用以合成如联苯四甲酸二酐（BPDA）、单醚二酐（ODPA）、双醚二酐（HQDPA）、硫醚二酐（TDPA）、二苯砜二酐（DSDA）等重要的聚酰亚胺中间体。聚酰亚胺由于其优异的力学性能、合理的介电损耗和高击穿强度而被认为是可应用于高温储能领域的最重要的介电材料之一[1]。
参考文献
[1] 杨依依. 4-氯代苯酐的高选择性制备及工艺研究[D]. 河北科技大学, 2023. DOI:10.27107/d.cnki.ghbku.2023.000032.