一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，即采用苯磺酰氯类化合物、亚硫酸钠、无机碱、锌盐在水中混合反应，一步法制备苯亚磺酸锌类化合物。本发明专利技术工艺简单，操作方便，产品收率高、品质好；在常规设备上即可进行，是一条适合工业化生产的工艺路线。

【技术实现步骤摘要】
一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法
本专利技术涉及精细化学品合成
，具体涉及一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法。
技术介绍
苯亚磺酸锌、对烷基苯亚磺酸锌是一类重要的精细化学品，主要用于塑料、橡胶助剂，作为偶氮二甲酰胺(AC)发泡活性剂。目前，在苯亚磺酸锌类化合物的生产技术中，主要有以下三种路线：CN110642759A，CN110642760A公开了一种苯亚磺酸锌的制备方法，该方法以水为介质，无机碱作缚酸剂，使苯磺酰氯与亚硫酸钠发生氧化还原反应；再向第一步反应液中加氯化锌溶液，发生复分解反应制备苯亚磺酸锌。该方法存在以下不足：该方法第一步反应在强碱性环境下进行，苯磺酰氯极易发生水解导致收率偏低。CN111100044B公开了一种将烃基磺酰氯加入亚硫酸钠、氧化锌和水的混合体系中，一锅法得到烃基亚磺酸锌类化合物的方法。该方法中，氧化锌既作为缚酸剂中和反应过程中生成的酸，又作为反应物为产物提供锌源，降低了无机盐副产物，但母液中剩余的锌离子需要进一步回收利用。另一种文献报道的对甲苯亚磺酸锌制备方法，用锌粉在有机溶剂中还原对甲苯磺酰氯得到对甲苯亚磺酸锌。该方法存在以下不足：①过量的锌粉与产品难以分离，微量溶剂残留等因素均会影响产品品质。②该路线涉溶剂，存在一定的安全风险。在苯亚磺酸锌类化合物的工业生产中，面临着寻求一种工艺简单，操作方便，占用设备少，效率高，且产品收率高，不使用有机溶剂，从而避免安全问题和溶剂回收问题的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，可通过下述方法1或方法2进行：方法1：将亚硫酸钠、无机碱与锌盐在水中混合，再将苯磺酰氯类化合物缓慢加入，升温反应，得到苯亚磺酸锌类化合物产物。方法2：将亚硫酸钠、苯磺酰氯类化合物与锌盐在水中混合，再将无机碱缓慢加入，升温反应，得到苯亚磺酸锌类化合物产物。方法1中，在混合过程中，无机碱和锌盐首先生成ZnO22-和高活性的Zn(OH)2微粒，体系碱性降低，使得整个反应在pH＝7～8的体系中进行，有效的避免苯磺酰氯类化合物的水解。方法2反应机理为：在混合过程中，亚硫酸钠和锌盐首先生成难溶的亚硫酸锌，有利于苯磺酰氯类化合物还原反应平稳进行；同时通过缓慢加入无机碱，整个反应在pH＝6～7的体系下，还原反应与复分解反应协同进行，有效避免了苯磺酰氯类化合物水解。所述无机碱是指氢氧化钠、氢氧化钾。所述锌盐是指氯化锌、硫酸锌。所述苯磺酰氯类化合物是指苯磺酰氯和对烷基苯磺酰氯。所述苯磺酰氯类化合物、亚硫酸钠、无机碱、锌盐的摩尔比为1.0:1.0～1.3:1.8～2.2:0.5～0.7。所述方法1中将苯磺酰氯类化合物缓慢加入时体系温度控制在50～80℃。所述方法2中将无机碱缓慢加入时体系温度控制在50～80℃。所述升温反应是指在90～100℃下保持1～5h。所述制备方法收率达到97％以上，HPLC纯度达98.5％以上。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：1、本专利技术的制备方法工艺简单，操作方便，占用设备少，效率高。2、本专利技术的制备方法反应过程中，体系基本中性呈弱碱或弱酸性，避免了苯磺酰氯类化合物水解，产品收率高。3、本专利技术的制备方法用水做溶剂，避免了常规中使用有机溶剂的问题：如安全问题和溶剂回收问题。具体实施方式本部分将公开本专利技术的详细实施例。在此公开的实施例是本专利技术的示例，其可以以不同的形式体现。因此，包括具体结构和功能细节的公开的详细内容无意限制本专利技术，而仅仅是作为权利要求的基础。现在将参照实施例和对比例描述本专利技术。实施例1常温下将345mL水投入1L烧瓶内，搅拌，依次加入92.5g亚硫酸钠、38.1g氢氧化钠、47.6g氯化锌，混合反应；在65～70℃温度下，缓慢加入10.0g苯磺酰氯，用pH试纸测得体系pH＝8，继续缓慢加入90.0g苯磺酰氯，此时体系pH＝7；升温至90～100℃，保温5h；分离得苯亚磺酸锌。收率97.8％，HPLC纯度98.6％。实施例2常温下将360mL水投入1L烧瓶内，搅拌，依次加入91.8g亚硫酸钠、47.9g氯化锌、100.0g苯磺酰氯，混合反应，用pH试纸测得体系pH＝7；在65～70℃温度下，缓慢加入45.0g氢氧化钠，维持体系pH＝6～7；升温至90～100℃，保温5h；分离得苯亚磺酸锌。收率98.1％，HPLC纯度99.1％。实施例3常温下将1.1m3水投入3m3反应釜，搅拌，依次加入277Kg亚硫酸钠、160Kg氢氧化钾、171Kg硫酸锌，混合反应；在65～70℃温度下，缓慢加入300Kg苯磺酰氯，升温至90～100℃，保温5h；分离得苯亚磺酸锌，母液收集处理。收率97.6％，HPLC纯度98.8％。实施例4常温下将1.08m3水投入3m3反应釜内，搅拌，依次加入275Kg亚硫酸钠、172Kg硫酸锌、300Kg苯磺酰氯，混合反应；在65～70℃温度下，缓慢加入190Kg氢氧化钾，升温至90～100℃，保温5h；分离得苯亚磺酸锌，母液收集处理。收率97.9％，HPLC纯度99.2％。实施例5常温下将350mL水投入1L烧瓶内，搅拌，依次加入86.9g亚硫酸钠、40.9g氢氧化钠、55.8g硫酸锌，混合反应；在60～65℃温度下，缓慢加入18.2g对甲苯磺酰氯，用pH试纸测得体系pH＝8，继续缓慢加入90.0g对甲苯磺酰氯，此时体系pH＝7；升温至90～100℃，保温5h；分离得对甲苯亚磺酸锌。收率97.4％，HPLC纯度98.5％。实施例6常温下将354.5mL水投入1L烧瓶内，搅拌，依次加入90.3g亚硫酸钠、48.7g氯化锌、110g对甲苯磺酰氯，混合反应，用pH试纸测得体系pH＝7；在60～65℃温度下，缓慢加入58.5g氢氧化钾，维持体系pH＝6～7；升温至90～100℃，保温5h；分离得对甲苯亚磺酸锌。收率98.6％，HPLC纯度99％。实施例7常温下将1.1m3水投入3m3反应釜内，搅拌，依次加入274Kg亚硫酸钠、180Kg氢氧化钾、180Kg硫酸锌，混合反应；在60～65℃温度下，缓慢加入322Kg对甲苯磺酰氯，升温至90～100℃，保温5h；分离得对甲苯亚磺酸锌，母液收集处理。收率98％，HPLC纯度98.7％。实施例8常温下将1m3水投入3m3反应釜内，搅拌，依次加入270Kg亚硫酸钠、147Kg氯化锌、327Kg对甲苯磺酰氯，混合反应；在60～65℃温度下，缓慢加入126Kg氢氧化钠，升温至90～100℃，保温5h；分离得对甲苯亚磺酸锌，母液收集处理。收率97.9％，HPLC纯度99.3％。实施例9常温下将400mL水投入1L烧瓶内，搅拌，依次加入87g亚硫酸钠、41g氢氧化钠、47.3g氯化锌，混合反应；在55～60℃温度下，缓慢加入16.2g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，其特征在于，可通过下述方法1或方法2进行：/n方法1：将亚硫酸钠、无机碱与锌盐在水中混合，再将苯磺酰氯类化合物缓慢加入，升温反应，得到苯亚磺酸锌类化合物产物。/n方法2：将亚硫酸钠、苯磺酰氯类化合物与锌盐在水中混合，再将无机碱缓慢加入，升温反应，得到苯亚磺酸锌类化合物产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，其特征在于，可通过下述方法1或方法2进行：
方法1：将亚硫酸钠、无机碱与锌盐在水中混合，再将苯磺酰氯类化合物缓慢加入，升温反应，得到苯亚磺酸锌类化合物产物。
方法2：将亚硫酸钠、苯磺酰氯类化合物与锌盐在水中混合，再将无机碱缓慢加入，升温反应，得到苯亚磺酸锌类化合物产物。


2.根据权利要求1所述苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，其特征在于，所述无机碱是指氢氧化钠和/或氢氧化钾。


3.根据权利要求1所述苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，其特征在于，所述锌盐是指氯化锌和/或硫酸锌。


4.根据权利要求1所述苯亚磺酸锌类化合物的制备方法，其特征在于，所述苯磺酰氯类化合物是指苯磺酰氯、对烷基苯磺酰氯。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张智亮，崔向辉，宋士杰，李明，袁亚楠，刘俊勇，范保民，
申请(专利权)人：鹤壁中昊新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41