一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，包括如下步骤：以NaHSO3溶液还原苯基重氮盐溶液生成苯肼硫酸盐，重氮盐：NaHSO3的摩尔比例为＝1:2.5

【技术实现步骤摘要】
一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺


[0001]本专利技术涉及化工合成领域，具体涉及一种苯肼硫酸盐的制备方法。

技术介绍

[0002]苯肼盐(包括盐酸盐、硫酸盐等)在精细化工和有机合成领域有着极其重要的地位，尤其是作为医药、农药的重要原材料和中间体，可以合成一系列医药、染料、偶氮化合物和其他精细化学品的原料，如吡唑酮类农药、塞来昔布及其同系列的原料药等。
[0003]苯肼盐的合成方法主要是经过重氮化、还原和酸化水解三个步骤。由于重氮化反应过程中合成的重氮盐不稳定，活性高，受热或摩擦、撞击能分解爆炸，重氮盐在室温下就能分解，因而重氮化反应必须要在较低温度下进行或者极短时间内高温反应然后快速降温，同时不能长时间储存，这就不利于后期的工业化合成。目前在制备重氮化反应已有多篇连续化的文献报道，如CN101928246、CN106316879等，技术上较为成熟。
[0004][0005]但是后续还原步骤反应慢，往往需要数小时才能完全反应，严重制约了装备效率，如 Organic Syntheses,1941,1,442、CN101928246、European Journal of Medicinal Chemistry,2016, 120,37
‑
50等文献报道的方法，其后续还原、水解均耗费3h以上，并且废水产生量大。使得前期的连续制备重氮盐的优势大打折扣，并且得到的收率也往往不高。此外，文献报道的还原方法多为传统的间歇反应，不同反应区域如釜壁和中心位置温差大，而苯肼的制备过程中工艺条件的轻微变化，往往导致收率的大幅波动，因而收率重现性差。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种收率稳定性高的连续法制备苯肼硫酸盐的工艺。
[0007]本专利技术的技术方案是，一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，包括如下步骤：
[0008]以NaHSO3溶液还原苯基重氮盐溶液生成苯肼硫酸盐，重氮盐：NaHSO3的摩尔比例为＝1:2.5
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5.5，反应式如下：
[0009][0010]混合温度5
‑
30℃条件下，将苯基重氮盐溶液及亚硫酸氢钠溶液分别由计量泵泵入管道反应器中，该管道反应器采用分段式控温，前段50
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80℃，停留时间5
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10min，在反应管道中加入稀硫酸溶液，后段80
‑
100℃，停留时间15
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25min，然后通入结晶釜中冷却至0
‑
5℃析晶，离心。
[0011]分段式控温是还原反应与水解反应这两步反应的工艺控制要求；前段还原反应结束后加入稀硫酸反应是进行苯肼硫酸盐的水解反应。
[0012]对于水体系的还原反应，水合氢离子的作用是实现电子的转移，引发还原反应。
[0013]计量泵泵入原料液，其体积比、流量是根据反应的停留时间和反应摩尔比而定，根据相关摩尔配比和停留时间，以及原料液的相关浓度，再结合反应器的体积，即可确定相关流量。
[0014]根据本专利技术的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，优选的是，所述离心后，母液套用制备苯基重氮盐，套用两次后作为废水处理。
[0015]根据本专利技术的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，优选的是，步骤a所述苯基重氮盐的制备方法是：将苯胺溶解于硫酸溶液，苯胺与硫酸的摩尔比为1:1
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1.5，将亚硝酸钠溶液按照苯胺：NaNO2＝1:1
‑
1.2的比例分别由计量泵泵入管道反应器。
[0016]进一步地，所述硫酸溶液的质量浓度为10
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20％。
[0017]进一步地，所述亚硝酸钠溶液的质量浓度为20
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30％。
[0018]优选的是，所述NaHSO3溶液质量浓度为20
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35％；所述稀硫酸溶液的质量浓度是 20
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60％。进一步地，所述NaHSO3溶液质量浓度为23
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30％；所述稀硫酸溶液的质量浓度是 30
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50％.
[0019]优选的是，硫酸是亚硫酸氢钠的物质的量的1.0
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1.4倍。
[0020]根据本专利技术的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，优选的是，所述管道反应器的管道中具有竹节状脉冲结构。
[0021]竹节状脉冲结构是指管道粗细间歇变化的结构，竹节状脉冲反应器，是指具有管道粗细间歇变化结构的反应器。在横截面上，竹节状脉冲反应器为圆环形结构。两个圆之间的圆环部分为换热介质通道，小圆内侧部分为反应液通道。更优选的是，小圆内的通道设有刺状突触结构，在横截面上呈齿状。
[0022]竹节状脉冲结构反应器的优势：
[0023]相比于传统的釜式反应器，管式反应器在比表面积方面具有巨大的优势，通常S/V(即换热面积与反应液体积的比值)比釜式大几百甚至上千倍，因而很好地解决放热反应换热的问题，但常规管式反应器也有其不足，就是不能很好的混合(即传质效率差)。
[0024]竹节状脉冲管道反应器正是为了解决上述困难而设计的，该管式设计在保持管道反应器高比表面积优点的同时，引入竹节状脉冲结构，由于管道粗细在间歇性变化，液体的流速和压力也在不断变化(根据流速大压强小的原理)，流速大的液体冲入流速小的液体过程中，有利于形成涡流，并且反应器内有刺状突触结构，流体在突触部位易形成无数小的涡流，两方面因素都有利于传质，并且这种结构的引入不易带来过大的流体阻力。
[0025]优选的是，所述稀硫酸溶液与还原反应中的NaHSO3摩尔量相等。
[0026]稀硫酸可以稍过量，因为是水解反应，只需要酸的量够即可完成水解。优选的是稀硫酸溶液与还原反应中的NaHSO3摩尔量相等，符合理论值，这样浪费较少且废水废酸少。
[0027]根据本专利技术的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，优选的是，所述还原反应总时间为 20
‑
35分钟。
[0028]根据本专利技术的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，优选的是，重氮盐：NaHSO3的摩尔比例为＝1:2.8
‑
3.5。
[0029]优选的是，所述混合温度是20
‑
30℃。
[0030]本专利技术的工艺整个还原
‑
水解均在管道反应器中进行，从泵入至水解结束，所用总
时间在0.5h左右，极大地提升了装备效率，从而实现反应体系的高效运作，降低能耗，并且减少了废酸产生量，更加清洁环保。
[0031]本专利技术采用管式反应器来替代传统的反应釜，以避免上述提到的温控等问题，实现了苯肼硫酸盐的连续化合成。众所周知，管道中的流体在中心和管壁位置的流速有差别，并且随着管径的增加，这种差别会放大，为了解决这个问题，本专利技术在管道中引入竹节状脉冲结构，以打破层流，增强传质效果。该法安全性提高，操作简单，设备投资低，易于放大生产。
[0032][0033]本专利技术首先用重氮盐溶液与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，其特征在于：包括如下步骤：以NaHSO3溶液还原苯基重氮盐溶液生成苯肼硫酸盐，重氮盐：NaHSO3的摩尔比例为＝1:2.5
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5.5，反应式如下：混合温度5
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30℃条件下，将苯基重氮盐溶液及亚硫酸氢钠溶液分别由计量泵泵入管道反应器中，该管道反应器采用分段式控温，前段50
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80℃，停留时间5
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10min，在反应管道中加入稀硫酸溶液，后段80
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100℃，停留时间15
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25min，然后通入结晶釜中冷却至0
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5℃析晶，离心。2.根据权利要求1所述的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，其特征在于：所述离心后，母液套用制备苯基重氮盐，套用两次后作为废水处理。3.根据权利要求1所述的一种连续法制备苯肼硫酸盐的工艺，其特征在于：步骤a所述苯基重氮盐的制备方法是：将苯胺溶解于硫酸溶液，苯胺与硫酸的摩尔比为1:1
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1.5，将亚硝酸钠溶液按照苯胺：NaNO2＝1:1
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1.2的比例分别由计量泵泵入管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：庆九，俞新南，朱小刚，刘芳，
申请(专利权)人：南通立洋化学有限公司，
类型：发明
国别省市：