本發(fā)明涉及一種對甲砜基甲苯的制備方法,屬于化學合成技術領域。
背景技術:
對甲砜基甲苯是合成醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥的重要起始原料。如甲奉霉素、氟洛芬等。在現(xiàn)有技術中,利用對甲苯磺酰氯,在弱堿性條件下經(jīng)亞硫酸鈉還原,再與硫酸二甲酯或甲基硫酸鈉甲基化,來合成對甲砜基甲苯。技術缺陷是采用硫酸二甲酯劇毒化學品為原料,操作時危險性大,污染環(huán)境;生產(chǎn)周期長,產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)率低;導致生產(chǎn)成本高,市場競爭力差。
中國專利200910018412.7《對甲砜基甲苯的制備方法》公開了采用對甲苯磺酰氯、碳酸氫鈉、無水亞硫酸鈉和一氯甲烷合成對甲砜基甲苯的方法,但是此方法存在以下缺陷:使用碳酸氫鈉,生產(chǎn)的溫室氣體二氧化碳較多,不利于環(huán)保;甲基化反應時間較長,設備利用率和能耗較大;廢水高鹽高cod,難處理。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了一種對甲砜基甲苯的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
一種對甲砜基甲苯的制備方法,包括以下幾個步驟:
(1)將水、對甲苯磺酰氯、碳酸鈉和亞硫酸鈉加入反應釜中,控制反應溫度為65℃,在攪拌條件下投入活性炭,混合均勻,保溫30-60分鐘,過濾得到澄清溶液;
(2)將步驟(1)中得到的澄清溶液置于甲基化反應釜中,升溫至90℃,通入一氯甲烷氣體,保持反應壓力為0.4mpa;反應4h后,壓力保持不變,緩慢滴加堿液,控制反應液ph值在12-14之間,滴加完畢后,進行精制;
(3)轉(zhuǎn)入洗滌槽中,用清水洗滌,洗滌至物料ph為7-8,再放入離心機中離心,得到濕品進一步干燥得到成品對甲砜基甲苯。
所述的一種對甲砜基甲苯的制備方法,以水的重量分數(shù)為150份計,其他各原料的重量分數(shù)為:對甲苯磺酰氯30-40份、碳酸鈉20-30份和亞硫酸鈉20-40份。
所述的一種對甲砜基甲苯的制備方法,所述對甲苯磺酰氯是通過以下步驟獲得的:在磺化反應釜中加入氯磺酸,加入催化劑,然后加入氯化銨,控制溫度為35℃,滴加甲苯,反應3-4h;將磺化反應釜中的溶液轉(zhuǎn)移入水解釜,加入水,在攪拌的條件下加入二氯甲烷;靜置分層后,提取上層的二氯甲烷溶液,進行蒸餾,冷卻至0℃,離心后得到對甲苯磺酰氯固體。
所述的一種對甲砜基甲苯的制備方法,以氯磺酸的重量份數(shù)100份計,其他各原料的重量份數(shù)分別為:催化劑0.5-1.2份,氯化銨8-12份,甲苯60-80份,水3-8份和二氯甲烷100-140份。
所述的一種對甲砜基甲苯的制備方法,所述催化劑為n,n-二甲基乙酰胺、三乙胺或二苯胺中的一種或幾種。
所述的一種對甲砜基甲苯的制備方法,所述離心后得到的水進入mvr系統(tǒng)蒸餾,蒸餾出的水再次進過膜系統(tǒng),最終得到的水再次作為投料水使用。
本發(fā)明所達到的有益效果:
本發(fā)明的制備方法步驟簡單,操作方便,減少了二氧化碳的排放量,提高了反應的壓力,從而縮短了反應時間,提高了設備使用率,減少了能耗,提高了產(chǎn)品收率,最后得到的甲砜基甲苯含量99%,收率78%。
反應產(chǎn)生的廢水進入mvr和膜系統(tǒng),能夠再回收利用,實現(xiàn)了廢水零排放。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
一種對甲砜基甲苯的制備方法,包括以下幾個步驟:
(1)將水、對甲苯磺酰氯、碳酸鈉和亞硫酸鈉加入反應釜中,控制反應溫度為65℃,在攪拌條件下投入活性炭,混合均勻,保溫30-60分鐘,過濾得到澄清溶液;
(2)將步驟(1)中得到的澄清溶液置于甲基化反應釜中,升溫至90℃,通入一氯甲烷氣體,保持反應壓力為0.4mpa;反應4h后,壓力保持不變,緩慢滴加堿液,控制反應液ph值在12-14之間,滴加完畢后,進行精制;
(3)轉(zhuǎn)入洗滌槽中,用清水洗滌,洗滌至物料ph為7-8,再放入離心機中離心,得到濕品進一步干燥得到成品對甲砜基甲苯;離心后得到的水進入mvr系統(tǒng)蒸餾,蒸餾出的水再次進過膜系統(tǒng),最終得到的水再次作為投料水使用。
其中,以水的重量分數(shù)為150份計,其他各原料的重量分數(shù)為:對甲苯磺酰氯30份、碳酸鈉30份和亞硫酸鈉20份。
所述對甲苯磺酰氯是通過以下步驟獲得的:在磺化反應釜中加入氯磺酸,加入n,n-二甲基乙酰胺,然后加入氯化銨,控制溫度為35℃,滴加甲苯,反應3-4h;將磺化反應釜中的溶液轉(zhuǎn)移入水解釜,加入水,在攪拌的條件下加入二氯甲烷;靜置分層后,提取上層的二氯甲烷溶液,進行蒸餾,冷卻至0℃,離心后得到對甲苯磺酰氯固體。
其中,以氯磺酸的重量份數(shù)100份計,其他各原料的重量份數(shù)分別為:n,n-二甲基乙酰胺1.2份,氯化銨8份,甲苯80份,水3份和二氯甲烷140份。
制備對甲苯磺酰氯的方法步驟簡單,操作方便,通過加入催化劑降低了反應所需的高溫,相對于現(xiàn)有技術節(jié)約了熱能,從而節(jié)約成本;同時,通過在水解釜中加入二氯甲烷,通過二氯甲烷來萃取對甲苯磺酰氯,極大的提高了對甲苯磺酰氯的收率和含量,并且,副產(chǎn)硫酸含量達到80%,達到了繼續(xù)合成硫酸鎂質(zhì)量標準,可以進一步的利用,充分利用資源,綠色環(huán)保。
最后得到的甲砜基甲苯含量99%,收率78%。
實施例2
一種對甲砜基甲苯的制備方法,包括以下幾個步驟:
(1)將水、對甲苯磺酰氯、碳酸鈉和亞硫酸鈉加入反應釜中,控制反應溫度為65℃,在攪拌條件下投入活性炭,混合均勻,保溫30-60分鐘,過濾得到澄清溶液;
(2)將步驟(1)中得到的澄清溶液置于甲基化反應釜中,升溫至90℃,通入一氯甲烷氣體,保持反應壓力為0.4mpa;反應4h后,壓力保持不變,緩慢滴加堿液,控制反應液ph值在12-14之間,滴加完畢后,進行精制;
(3)轉(zhuǎn)入洗滌槽中,用清水洗滌,洗滌至物料ph為7-8,再放入離心機中離心,得到濕品進一步干燥得到成品對甲砜基甲苯;離心后得到的水進入mvr系統(tǒng)蒸餾,蒸餾出的水再次進過膜系統(tǒng),最終得到的水再次作為投料水使用。
其中,以水的重量分數(shù)為150份計,其他各原料的重量分數(shù)為:對甲苯磺酰氯35份、碳酸鈉22份和亞硫酸鈉30份。
所述對甲苯磺酰氯是通過以下步驟獲得的:在磺化反應釜中加入氯磺酸,加入催化劑,然后加入氯化銨,控制溫度為35℃,滴加甲苯,反應3-4h;將磺化反應釜中的溶液轉(zhuǎn)移入水解釜,加入水,在攪拌的條件下加入二氯甲烷;靜置分層后,提取上層的二氯甲烷溶液,進行蒸餾,冷卻至0℃,離心后得到對甲苯磺酰氯固體。
其中,以氯磺酸的重量份數(shù)100份計,其他各原料的重量份數(shù)分別為:催化劑0.8份,氯化銨10份,甲苯70份,水6份和二氯甲烷120份。所述催化劑為n,n-二甲基乙酰胺、三乙胺和二苯胺的混合物,且n,n-二甲基乙酰胺、三乙胺和二苯胺的重量比為1:1:4。
制備對甲苯磺酰氯的方法步驟簡單,操作方便,通過加入催化劑降低了反應所需的高溫,相對于現(xiàn)有技術節(jié)約了熱能,從而節(jié)約成本;同時,通過在水解釜中加入二氯甲烷,通過二氯甲烷來萃取對甲苯磺酰氯,極大的提高了對甲苯磺酰氯的收率和含量,并且,副產(chǎn)硫酸含量達到80%,達到了繼續(xù)合成硫酸鎂質(zhì)量標準,可以進一步的利用,充分利用資源,綠色環(huán)保。
最后得到的甲砜基甲苯含量99%,收率78%。
實施例3
一種對甲砜基甲苯的制備方法,包括以下幾個步驟:
(1)將水、對甲苯磺酰氯、碳酸鈉和亞硫酸鈉加入反應釜中,控制反應溫度為65℃,在攪拌條件下投入活性炭,混合均勻,保溫30-60分鐘,過濾得到澄清溶液;
(2)將步驟(1)中得到的澄清溶液置于甲基化反應釜中,升溫至90℃,通入一氯甲烷氣體,保持反應壓力為0.4mpa;反應4h后,壓力保持不變,緩慢滴加堿液,控制反應液ph值在12-14之間,滴加完畢后,進行精制;
(3)轉(zhuǎn)入洗滌槽中,用清水洗滌,洗滌至物料ph為7-8,再放入離心機中離心,得到濕品進一步干燥得到成品對甲砜基甲苯;離心后得到的水進入mvr系統(tǒng)蒸餾,蒸餾出的水再次進過膜系統(tǒng),最終得到的水再次作為投料水使用。
其中,以水的重量分數(shù)為150份計,其他各原料的重量分數(shù)為:對甲苯磺酰氯40份、碳酸鈉20份和亞硫酸鈉40份。
所述對甲苯磺酰氯是通過以下步驟獲得的:在磺化反應釜中加入氯磺酸,加入催化劑,然后加入氯化銨,控制溫度為35℃,滴加甲苯,反應3-4h;將磺化反應釜中的溶液轉(zhuǎn)移入水解釜,加入水,在攪拌的條件下加入二氯甲烷;靜置分層后,提取上層的二氯甲烷溶液,進行蒸餾,冷卻至0℃,離心后得到對甲苯磺酰氯固體。
其中,以氯磺酸的重量份數(shù)100份計,其他各原料的重量份數(shù)分別為:催化劑0.5份,氯化銨12份,甲苯60份,水8份和二氯甲烷100份。所述催化劑為n,n-二甲基乙酰胺、三乙胺或二苯胺中的一種或幾種。
制備對甲苯磺酰氯的方法步驟簡單,操作方便,通過加入催化劑降低了反應所需的高溫,相對于現(xiàn)有技術節(jié)約了熱能,從而節(jié)約成本;同時,通過在水解釜中加入二氯甲烷,通過二氯甲烷來萃取對甲苯磺酰氯,極大的提高了對甲苯磺酰氯的收率和含量,并且,副產(chǎn)硫酸含量達到80%,達到了繼續(xù)合成硫酸鎂質(zhì)量標準,可以進一步的利用,充分利用資源,綠色環(huán)保。
最后得到的甲砜基甲苯含量99%,收率78%。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變形,這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。