背景技術(shù):
有機(jī)中間體苯磺酸主要用于經(jīng)堿熔工藝制苯酚,也用于通過二磺化反 應(yīng)制備間苯二磺酸后再堿熔制間苯二酚,還可以在酯化和脫水反應(yīng)中用作催化劑。
苯磺酸常用的制備方法包括:
苯磺酸常用的制備方法包括:
(1)苯與發(fā)煙硫酸在硫酸鈉存在的情況下進(jìn)行磺化反應(yīng),這類方法條件較為溫和, 但反應(yīng)后發(fā)煙硫酸中未反應(yīng)的硫酸與反應(yīng)生成的苯磺酸難以分離,需要通過中和、結(jié)晶除去。
(2)德國專利(Ger. Offen 2,353,918)介紹三氧化硫氣體和大大過量的苯在 20-100°C,減壓的條件下反應(yīng),可以得到98%的苯磺酸。大大過量的苯與三氧化硫反應(yīng)降低設(shè)備的利用率,減壓反應(yīng)條件也較為苛刻。
(3)波蘭Sobczak Edward介紹以苯和三氧化硫氣體在苯磺酸鈉的存在下反應(yīng)生成苯磺酸,反應(yīng)條件Imol苯與2. 025mol三氧化硫反應(yīng),苯磺酸鈉與苯的重量比為1. 102,反應(yīng)收率90. 79%。
苯與磺化劑發(fā)煙硫酸或三氧化硫反應(yīng)生成苯磺酸的同時,苯和生成物苯磺酸會發(fā)明副反應(yīng)生成副產(chǎn)物二苯基砜。
反應(yīng)方程式
主反應(yīng):
副反應(yīng):
副反應(yīng)的發(fā)生影響苯磺酸的選擇性和收率,因此在磺化過程中,常加入硫酸鈉或苯磺酸鈉作為二苯基砜的抑制劑。傳統(tǒng)工藝以硫酸鈉為砜抑制劑,在反應(yīng)體系中加入了雜質(zhì),存在著分離的問題。以苯磺酸鈉為砜抑制劑,由于苯磺酸鈉為反應(yīng)產(chǎn)物的堿金屬鹽,反應(yīng)體系未加入其他雜質(zhì),該方法可以減少硫酸鈉分離這一程序,但在上述方法(3)中,由于三氧化硫的加料量遠(yuǎn)高于理論量,增加了原料消耗,苯磺酸鈉加料比例過高,降低了生產(chǎn)效率。
查閱文獻(xiàn)未見以液體三氧化硫?yàn)榛腔瘎┑膱髮?dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的主要目的是尋找一種簡單且易于操作的方法,彌補(bǔ)上述工藝中的不足。本發(fā)明以苯與液體三氧化硫?yàn)樵?,以少量的苯磺酸鈉為砜抑制劑,反應(yīng)后可以得到高含量的苯磺酸。
本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的:采用液體三氧化硫?yàn)榛腔瘎┡c苯進(jìn)行磺化反應(yīng)制備苯磺酸,反應(yīng)過程采用苯磺酸鈉為二苯基砜抑制劑。
本發(fā)明苯磺酸的制備方法,在反應(yīng)過程中可以通過控制原料液體三氧化硫的和原料苯的加入速度,使二者在反應(yīng)體系中的克分子相當(dāng),以制備高選擇性、高含量的苯磺酸成品。
一般地,本發(fā)明磺化反應(yīng)溫度為60-78°C,在70_75°C。
苯磺酸鈉的克分子與苯克分子比為0. 25-1,為0. 06-0. 08。
液體三氧化硫與苯的克分子比為1. 05-1. 12,為1. 07-1. 09。
液體三氧化硫與苯的加料時間為20-90分鐘,為40-60分鐘。
本發(fā)明以苯和液體三氧化硫?yàn)樵?,以苯磺酸鈉為砜抑制劑,在合成過程中,加入少量的苯磺酸鈉,通過控制加料速度,即可以得到高含量的苯磺酸,與現(xiàn)在技術(shù)相比,本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):(1)相對于發(fā)煙硫酸為磺化劑,硫酸鈉為砜抑制劑的傳統(tǒng)工藝,本發(fā)明可以避免系統(tǒng)加入其他化合物,減少分離程序;(2)相對于氣相三氧化硫?yàn)榛腔瘎?,本發(fā)明中原料液相三氧化硫加料速度易于控制,操作簡單;(3)相對于系統(tǒng)中加入大比例的苯磺酸鈉, 本工藝可以提高設(shè)備利用率。本發(fā)明適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式:
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明技術(shù)方案。
反應(yīng)瓶中,加入20mL苯,10. 1克苯磺酸鈉,攪拌情況下加入IOmL三氧化硫,然后將50mL苯和27mL三氧化硫加入滴液漏斗中,控制加料速度,使兩種原料同時加完,加料時間31分鐘,加料溫度70-75°C,加完后攪拌維持反應(yīng)60分鐘。
試驗(yàn)結(jié)果:反應(yīng)液中,苯磺酸的含量為91.5%,二苯基砜含量為5. 3 %,苯磺酸收率為95. 5% (以苯計)。