專利名稱：一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及4-異丙基苯磺酰氯的制備方法，特別是一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝。
背景技術(shù)：
4-異丙基苯磺酰氯廣泛用作醫(yī)藥、染料、顏料、助劑等的中間體。目前工業(yè)上生產(chǎn)4-異丙基苯磺酰氯的常用方法，是將異丙苯與大量過量的氯磺酸反應(yīng)制得，氯磺酸的用量較大，產(chǎn)品收率較低，質(zhì)量較差。利用異丙苯與氯磺酸制備4-異丙基苯磺酰氯的反應(yīng)實際上是分兩步進行的，首先是異丙苯與氯磺酸發(fā)生磺化反應(yīng)，生成4-異丙基苯磺酸，然后是4-異丙基苯磺酸再與氯磺酸發(fā)生酰氯化反應(yīng)，生成4-異丙基苯磺酰氯。研究發(fā)現(xiàn)，異丙苯與大量過量的氯磺酸發(fā)生反應(yīng)時，會造成大量異構(gòu)體及亞砜類副產(chǎn)物的生成，造成產(chǎn)品收率較低、質(zhì)量較差，同時，產(chǎn)生較多三廢和污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，該制備方法通過分步控制反應(yīng)條件，分兩步進行磺化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)，有效降低了各種異構(gòu)體的生成，降低了氯磺酸的用量，通過加入無機鹽催化劑，有效抑制了亞砜類化合物的生成；此外利用低溫下4-異丙基苯磺酰氯難溶于水的性質(zhì)，采用冰水稀釋析出法分離產(chǎn)品，制備高收率、高純度的4-異丙基苯磺酰氯。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下I)反應(yīng)釜中加入異丙苯和無機鹽催化劑，攪拌下于0°C -30°C第一次緩速加入氯磺酸進行磺化反應(yīng)，加畢后進行保溫反應(yīng)；2)攪拌下于10°C _50°C第二次緩速加入氯磺酸進行酰氯化反應(yīng)，加畢后進行保溫反應(yīng)制得磺化物料；3)采用冰水析出法分離和提純4-異丙基苯磺酰氯，方法是在攪拌下將上述磺化物料緩速加入冰水中析出，加畢，靜置分層，收集下層有機物，制得目標(biāo)產(chǎn)品4-異丙基苯磺酰氯。所述無機鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鐵、硫酸銨、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、硫酸氫鎂、硫酸氫鈣、硫酸氫銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵、氯化銨、溴化鈉、溴化鉀、溴化鎂、溴化鈣和溴化銨中的一種或兩種以上任意比例的混合物，無機鹽與異丙苯的摩爾比為0.001-0.50 I。所述氯磺酸的純度為> 92%，第一次氯磺酸的用量與異丙苯的摩爾比為
I.0-1. 5 1，第二次氯磺酸的用量與異丙苯的摩爾比為I. 5-4. 5 I。所述磺化反應(yīng)的工藝為反應(yīng)溫度為5°C _30°C，保溫時間為0. 01-3. 0小時。
所述酰氯化反應(yīng)的工藝為反應(yīng)溫度為15°C _50°C，保溫時間為0. 1-10. 0小時。所述冰水析出法中冰水的用量為磺化物料質(zhì)量的0. 5-5. 0倍。本發(fā)明的有益效果采取兩步法在不同反應(yīng)條件下分別控制磺化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)，優(yōu)化了磺化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)工藝條件，有效抑制和減少了各種異構(gòu)體的生成；采用無機鹽作為催化劑有效抑制了磺化反應(yīng)過程中亞砜類副產(chǎn)物的生成，從而提高了 4-異丙基苯磺酰氯的收率，收率可達95 100%，同時可減少氯磺酸用量，解決了現(xiàn)有方法和工藝中氯磺酸用量大、三廢處理困難、產(chǎn)品收率低、質(zhì)量差等問題。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但實施例不限制本發(fā)明的保護范圍。實施例I :一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下I) IOOOmL四口瓶中，加入異丙苯72. 0g，攪拌下加入硫酸鈉3. 6g，冰浴降溫至5°C以下，控制反應(yīng)溫度為5-15°C，控制I. 5-2. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加一次氯磺酸77. Og,加畢，于10-15°C保溫反應(yīng)0. 5小時；2)控制反應(yīng)溫度為15_25°C，控制0. 5-1. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加二次氯磺酸145. 0g，加畢，于20-25°C保溫反應(yīng)2. 0小時制得磺化物料；3) IOOOmL燒杯中，加入冰水混合物150g，開動攪拌，將上述磺化物料緩速加入冰水中，于15°C以下保持作用15分鐘，將物料置于分液漏斗中靜置30分鐘，分出下層有機層制得4-異丙基苯磺酰氯128. 8g，收率98.3%。實施例2 一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下I) IOOOmL四口瓶中，加入異丙苯72. 0g，攪拌下加入硫酸鉀6. 5g，冰浴降溫至5°C以下，控制反應(yīng)溫度為10-15°C，控制2. 5-3.0小時，自滴液漏斗緩速滴加一次氯磺酸
81.5g，加畢，于15-20°C保溫反應(yīng)I小時；2)控制反應(yīng)溫度為18_22°C，控制0. 5-1. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加二次氯磺酸140. 0g，加畢，于20 25°C保溫反應(yīng)2. 5小時制得磺化物料；3) IOOOmL燒杯中，加入冰水混合物180g，開動攪拌，將上述磺化物料緩速加入冰水中，于20°C以下保持作用25分鐘，將物料置于分液漏斗中靜置30分鐘，分出下層有機層制得4-異丙基苯磺酰氯127. 0g，收率96.9%。實施例3 一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下I) IOOOmL四口瓶中，加入異丙苯72. 0g，攪拌下加入硫酸鈉7. 2g，冰浴降溫至10°C以下，控制反應(yīng)溫度為10-18°C，控制2. 0-2. 5小時，自滴液漏斗緩速0. 01滴加一次氯磺酸79. 5g，加畢，于15-20°C保溫反應(yīng)0. 5小時;2)控制反應(yīng)溫度為18_25°C，控制0. 5-1. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加二次氯磺酸 148. 0g，加畢，于20-25°C保溫反應(yīng)2. 0小時制得磺化物料；3) IOOOmL燒杯中，加入冰水混合物200g，開動攪拌，將上述磺化物料緩速加入冰水中，于15°C以下保持作用25分鐘，將物料置于分液漏斗中靜置30分鐘，分出下層有機層制得4-異丙基苯磺酰氯126. 5g，收率96. 5%。實施例4 一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下I) IOOOmL四口瓶中，加入異丙苯72. 0g，攪拌下加入硫酸鎂5. 8g，冰浴降溫至5°C 以下，控制反應(yīng)溫度為5-15°C，控制I. 5-2. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加一次氯磺酸78. Og,加畢，于10-15°C保溫反應(yīng)0. 5小時；2)控制反應(yīng)溫度為16_24°C，控制0. 5-1. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加二次氯磺酸150. 0g，加畢，于20-22°C保溫反應(yīng)2. 5小時制得磺化物料；3) IOOOmL燒杯中，加入冰水混合物160g，開動攪拌，將上述磺化物料緩速加入冰水中，于18°C以下保持作用20分鐘，將物料置于分液漏斗中靜置30分鐘，分出下層有機層制得4-異丙基苯磺酰氯125. Og,收率95. 4%。實施例5 一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下I) IOOOmL四口瓶中，加入異丙苯72. 0g，攪拌下加入硫酸鉀4. 5g，冰浴降溫至15°C以下，控制反應(yīng)溫度為15-20°C，控制3. 0-3. 5小時，自滴液漏斗緩速滴加一次氯磺酸
82.0g，加畢，于15 20°C保溫反應(yīng)I小時；2)控制反應(yīng)溫度為25_30°C，控制I. 5-2. 0小時，自滴液漏斗緩速滴加二次氯磺酸145. 0g，加畢，于25-30°C保溫反應(yīng)I. 5小時制得磺化物料；3) IOOOmL燒杯中，加入冰水混合物180g，開動攪拌，將上述磺化物料緩速加入冰水中，于20°C以下保持作用25分鐘，將物料置于分液漏斗中靜置30分鐘，分出下層有機層制得4-異丙基苯磺酰氯125. 8g，收率96.0%。
權(quán)利要求
1.一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，其特征在于步驟如下 1)反應(yīng)釜中加入異丙苯和無機鹽催化劑，攪拌下于0°C-30°C第一次緩速加入氯磺酸進行磺化反應(yīng)，加畢后進行保溫反應(yīng)； 2)攪拌下于10°C_50°C第二次緩速加入氯磺酸進行酰氯化反應(yīng)，加畢后進行保溫反應(yīng)制得磺化物料； 3)采用冰水析出法分離和提純4-異丙基苯磺酰氯，方法是在攪拌下將上述磺化物料緩速加入冰水中析出，加畢，靜置分層，收集下層有機物，制得目標(biāo)產(chǎn)品4-異丙基苯磺酰5 O
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，其特征在于所述無機鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鐵、硫酸銨、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、硫酸氫鎂、硫酸氫鈣、硫酸氫銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵、氯化銨、溴化鈉、溴化鉀、溴化鎂、溴化鈣和溴化銨中的一種或兩種以上任意比例的混合物，無機鹽與異丙苯的摩爾比為 O. 001-0. 50 Io
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，其特征在于所述氯磺酸的純度為>92%，第一次氯磺酸的用量與異丙苯的摩爾比為I. 0-1. 5 1，第二次氯磺酸的用量與異丙苯的摩爾比為I. 5-4. 5 I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，其特征在于所述磺化反應(yīng)的工藝為反應(yīng)溫度為5°C _30°C，保溫時間為O. 01-3. O小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，其特征在于所述酰氯化反應(yīng)的工藝為反應(yīng)溫度為15°C _50°C，保溫時間為O. 1-10. O小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，其特征在于所述冰水析出法中冰水的用量為磺化物料質(zhì)量的O. 5-5. O倍。
全文摘要
一種兩步合成制備4-異丙基苯磺酰氯的方法和工藝，步驟如下1)反應(yīng)釜中加入異丙苯和無機鹽催化劑，攪拌下于0℃-30℃第一次緩速加入氯磺酸進行磺化反應(yīng)并進行保溫；2)攪拌下于10℃-50℃第二次緩速加入氯磺酸進行酰氯化反應(yīng)，加畢后保溫反應(yīng)制得磺化物料；3)采用冰水析出法分離和提純4-異丙基苯磺酰氯。本發(fā)明的優(yōu)點是采取兩步法在不同反應(yīng)條件下分別控制磺化反應(yīng)和氯?；磻?yīng)，可有效抑制和減少各種異構(gòu)體的生成；采用無機鹽作為催化劑抑制磺化反應(yīng)中亞砜類副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高4-異丙基苯磺酰氯的收率可達95-100%，減少氯磺酸用量，解決了現(xiàn)有方法和工藝中氯磺酸用量大、三廢處理困難、產(chǎn)品收率低、質(zhì)量差等問題。
文檔編號C07C303/02GK102627589SQ201210097500
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者盧俊瑞, 盧博為, 韓斌, 馬寒峰, 鮑秀榮 申請人:天津理工大學(xué), 武強縣瑞嶺化工有限公司