專利名稱：1,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備1,3-丙磺酸內(nèi)酯的方法。
背景技術(shù)：
1，3-丙磺酸內(nèi)酯主要應(yīng)用于燃料、醫(yī)藥、鋰電池等領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)式為:
關(guān)于l,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，國內(nèi)外都有報道，如鹵代丙磺酸鈉直接脫 鹵化鈉制備l,3-丙磺酸內(nèi)酯，但這種方法因存在原材料稀少并且價格昂貴，同時 反應(yīng)收率低等因素，從而給生產(chǎn)帶來諸多不便。另外申請?zhí)枮?00710048316.8 的中國專利說明書中公開了一種合成1,3-丙磺酸內(nèi)酯的方法，其方法中采用亞硫 酸氫鈉與烯丙醇為原料，以紅外線照射催化制備3-羥基-l-丙磺酸鹽，再在濃鹽 酸存在下中和生成3-羥基-l-丙磺酸，并采用正丁醇萃取再經(jīng)過分子蒸餾得到目 標物質(zhì)，此方法的缺點是步驟長，總收率低，僅有70%。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠制備出高純度及高收率的1，3-丙磺酸內(nèi)酯的 方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 1,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法包括以下步驟
(1)以亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇為原料,水為介質(zhì)，冠醚為催化劑，
發(fā)明內(nèi)容在溫度為40 10(TC的條件下反應(yīng)生成為含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物，其中亞 硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇三者之間的摩爾比為1 5 : 0.1 2 : 1，水的用量 為亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇總重量的2 5倍，冠醚用量為亞硫酸氫鹽、 亞硫酸鹽和烯丙醇總重量的0.1 10%;
(2) 將上述反應(yīng)得到的含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物在酸化劑和溶劑存在 下，在溫度為40 100'C的條件下，反應(yīng)生成含羥基丙磺酸的反應(yīng)混合物，其中 溶劑的用量為上述反應(yīng)制得的含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物總重量的1 10倍；
(3) 將上述反應(yīng)得到的含羥基丙磺酸的反應(yīng)混合物在溫度為100 200°C、 壓力為13 266Pa條件下進行高溫精餾得到目標產(chǎn)物1,3-丙磺酸內(nèi)酯；
所述的亞硫酸氫鹽結(jié)構(gòu)為
0
HO O
X選自鈉、鉀或氨基；
所述的亞硫酸鹽所述亞硫酸鹽結(jié)構(gòu)可用如下表示
o
+VVX+
o o
X選自鈉、鉀或氨基;
所述的冠醚選自聚乙醚一18 —冠一6、 12 —冠一4、 18_冠一6、 二環(huán)已烷 并-18-冠-6或15-冠-5;
所述的酸化劑為氯化氫氣體； 所述的溶劑為無水乙醇；所述的含羥基丙磺酸的結(jié)構(gòu)式為-
\
'O'
本發(fā)明的優(yōu)點在于-
原料價廉易得，原料沒有劇毒和易爆的危險，對環(huán)境沒有污染，工藝簡單，
純度達到99.95%以上，收率高達卯％以上。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行具體描述。
實施例1
在盛有亞硫酸銨12g，水120g，聚乙醚一18—冠一6 2g的三口燒瓶中，在
4(TC下攪拌下同時滴加烯丙醇58g，亞硫酸銨20g和亞硫酸氫銨98g的水溶液共
500g，滴加時間為l小時，保溫4小時。反應(yīng)完畢，蒸餾除去200g水，冷卻過
濾得到濾液，濾液蒸餾，得到羥基丙磺酸胺固體，加入400g無水乙醇，攪拌成
白色糊狀，通入干燥氯化氫氣體36.5g，溫度保持在50'C，反應(yīng)完畢，冷卻過濾，
得到羥基丙磺酸的乙醇溶液，先減壓蒸餾除去乙醇，再高真空精餾收集150 160
o、
、0
。C/10mmHg餾分110g，通過GC/MS質(zhì)譜分析，m/z:122,58，證明為^——/分 子離子特征碎片，用氣相色譜儀(GC-2014，購自Shimadzu公司)測得，餾
分中1，3-丙磺酸內(nèi)酯產(chǎn)品的純度為99.95648%， 1，3-丙磺酸內(nèi)酯產(chǎn)品的產(chǎn)率為
卯.16%。實施例2
在盛有亞硫酸鈉15g，水150g， 12—冠一4 2g的三口燒瓶中，在50。C下攪 拌同時滴加烯丙醇58g，亞硫酸鈉28g和亞硫酸氫鈉112g的水溶液共600g，滴 加時間為l小時，保溫4小時。反應(yīng)完畢，蒸餾除去300g水，冷卻過濾得到濾 液，濾液蒸餾干，得到羥基丙磺酸鈉固體，加入500g無水乙醇，攪拌成白色糊 狀，通入干燥氯化氫氣體36.5g，溫度保持在5(TC，反應(yīng)完畢，冷卻過濾，得到
羥基丙磺酸乙醇溶液，先減壓蒸餾除去乙醇，再高真空精餾收集150 160。C
o、 yo 、^
s、
/10mmHg餾分112g，通過GC/MS質(zhì)譜分析，m/z:122,58，證明為\——/分子 離子特征碎片，用氣相色譜儀(GC-2014,購自Shimadzu公司)測得，餾分中 1,3-丙磺酸內(nèi)酯產(chǎn)品的純度為99.95038%， 1,3-丙磺酸內(nèi)酯產(chǎn)品的產(chǎn)率為 91.8%。
在盛有亞硫酸鉀16g，水160g， 二環(huán)已烷并-18-冠-6 2g的三口燒瓶中，在 IO(TC下攪拌下同時滴加烯丙醇58g，亞硫酸鉀40g和亞硫酸氫鉀200g的水溶液 共800g，滴加時間為l小時，保溫4小時。反應(yīng)完畢，蒸餾除去400g水，冷卻 過濾得到濾液，濾液蒸干，得到羥基丙磺酸鉀固體，加入600g無水乙醇，攪拌 成白色糊狀，通入干燥氯化氫氣體36.5g,溫度保持在5(TC，反應(yīng)完畢，冷卻過 濾，得到羥基丙磺酸乙醇溶液，先減壓蒸餾除去乙醇，再高真空精餾收集150
160。C/10mmHg餾分115g，通過GC/MS質(zhì)譜分析，m/z:122，58，證明為
實施例3分子離子特征碎片為，用氣相色譜儀(GC-2014,購自Shimadzu公司)測得， 餾分中1,3-丙磺酸內(nèi)酯產(chǎn)品的純度為99.95004%， 1，3-丙磺酸內(nèi)酯產(chǎn)品的產(chǎn)率 為94.26%。
權(quán)利要求
1、1，3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)以亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇為原料，水為介質(zhì)，冠醚為催化劑，在溫度為40～100℃的條件下反應(yīng)生成為含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物，其中亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇三者之間的摩爾比為1～5∶0.1～2∶1，水的用量為亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇總重量的2～5倍，冠醚用量為亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇總重量的0.1～10％；(2)將上述反應(yīng)得到的含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物在酸化劑和溶劑存在下，在溫度為40～100℃的條件下，反應(yīng)生成含羥基丙磺酸的反應(yīng)混合物，其中溶劑的用量為上述反應(yīng)制得的含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物總重量的1～10倍；(3)將上述反應(yīng)得到的含羥基丙磺酸的反應(yīng)混合物在溫度為100～200℃、壓力為13～266Pa條件下進行高溫精餾得到目標產(chǎn)物1，3-丙磺酸內(nèi)酯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的亞硫酸氫鹽結(jié)構(gòu)為<formula>formula see original document page 2</formula>X選自鈉、鉀或氨基。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述 的亞硫酸鹽所述亞硫酸鹽結(jié)構(gòu)可用如下表示<formula>formula see original document page 2</formula>X選自鈉、鉀或氨基。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的冠醚選自聚乙醚一18 —冠一6、 12 —冠_4、 18 —冠一6、 二環(huán)已烷并-18-冠 國6或15-冠-5。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述 的酸化劑為氯化氫氣體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的溶劑為無水乙醇。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的含羥基丙磺酸的結(jié)構(gòu)式為
全文摘要
本發(fā)明公開了1，3-丙磺酸內(nèi)酯的制備方法，以亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽和烯丙醇為原料，水為介質(zhì)，冠醚為催化劑，在一定溫度下反應(yīng)生成為含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物，將得到的含羥基丙磺酸鹽的反應(yīng)混合物在酸化劑和溶劑環(huán)境下，反應(yīng)生成含羥基丙磺酸的反應(yīng)混合物，再將上述反應(yīng)得到的含羥基丙磺酸的反應(yīng)混合物進行高溫精餾得到目標產(chǎn)物1，3-丙磺酸內(nèi)酯，本發(fā)明的優(yōu)點在于原料價廉易得，原料沒有劇毒和易爆的危險，對環(huán)境沒有污染，工藝簡單，純度達到99.95％以上，收率高達90％以上。
文檔編號C07D327/04GK101456855SQ200810234140
公開日2009年6月17日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者東 劉, 張先林, 李偉峰, 楊志勇, 剛 林 申請人:張家港市華盛化學有限公司