一种三氧化硫制备4-氨基甲苯-3-磺酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种三氧化硫制备4

【技术实现步骤摘要】
一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法


[0001]本专利技术涉及一种颜料中间体的制备方法，具体涉及一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸(4B酸)的方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]4B酸是一种白色或米黄色粉状结晶。4B酸可于稀酸中与亚硝酸盐进行重氮化，具一般胺类通性，是合成多种颜料及活性染料的重要中间体。广泛用于油漆、涂料、彩色油墨、橡胶和塑料着色等。
[0004]近几年来由于国外颜料及中间体生产厂的相继关闭、转产或转移，特别是世界发达国家因为污染问题相继关停了部分生产装置，因而对我国的PR57颜料及4B酸产品需求量明显增长。目前国内的生产规模均比较小，技术相对较落后，并且仍有4B酸新建和扩建装置的相继投产，使4B酸生产能力增长过快，导致企业在工艺技术研究、装备改进上投入相对不不足，局限于满足现有装备和技术。总体上国内在4B酸的生产中还存在着收率低、分离操作麻烦、控制点多，生产批次间差别很大，三废严重。
[0005]合成4B酸的方法主要包括浓硫酸成盐重排法(直接烘焙法和溶剂法)、发烟硫酸法等。专利CN 101747236 A中，采用210～220℃下搅拌反应2～5h，粗品还需经过碱溶、脱色、酸析。专利技术人研究发现，该工艺比较落后，操作条件较差、安全性低，环境污染严重，而且产物收率低，产品还需精制后处理。专利CN 102718687 A中采用对甲苯胺和浓硫酸在磺化反应釜中，通入导热油加热到180℃后进行磺化反应，该工艺还需进行碱溶、脱色、酸析。专利技术人研究发现，该工艺操作复杂、产物收率不明确，后处理过程三废量较大、有一定的异4B酸生成。专利CN 101143841 A中，将对甲苯胺溶解在有机溶剂中，搅拌下加入浓硫酸，然后升温至180～190℃下磺化反应。反应过程需要将反应产生的水不断蒸出，反应后溶剂经减压蒸馏回收溶剂。专利技术人研究发现，该工艺以浓硫酸为磺化剂，使用高沸点溶剂，能耗较高，产品需要提纯。专利DE3401572报道了用发烟硫酸在65℃下经磺化反应制备4B酸。专利技术人研究发现，该工艺需要较多硫酸、原料成本高。
[0006]现有合成方法中以硫酸为磺化剂，无论是溶剂法还是烘焙法生产，反应温度都较高，或者需要使用高沸点溶剂。反应过程需要经脱水转位，产物4B酸粗品需要经脱色、过滤、酸化、脱水、干燥等工序才能得到高纯的4B酸。反应过程或纯化过程存在一定的焦油或氧化物，容易使氨基氧化，产品发黄，影响产品质量。
[0007]综上所述，传统4B酸生产工艺主要采用硫酸或发烟硫酸磺化法，存在资源消耗量大、副反应多、三废量大等问题，使得整套工艺不经济、不环保。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法，解决传统生产工艺存在的生产成本高、危险系数大、产品质量低和三废量大等问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0010]一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法，向对甲苯胺溶液中滴加三氧化硫溶液进行磺化反应获得4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸；所述三氧化硫溶液由三氧化硫溶于有机溶剂获得。
[0011]虽然三氧化硫是优良的磺化试剂，但是在4B酸的生产工艺中，由于引入三氧化硫导致的加料困难、体系粘度高、三氧化硫引发副反应等困难，因而尚未有使用三氧化硫磺化制备4B酸的先例。
[0012]为了解决添加三氧化硫导致的加料困难、体系粘度高、三氧化硫引发副反应等问题，本专利技术采用有机溶剂对三氧化硫进行稀释，并采用滴加的方式，大幅抑制了三氧化硫的聚合以及过度磺化等副反应，并降低了反应体系的粘度。同时能够防止三氧化硫在低温条件下固化。
[0013]当磺化反应体系溶剂为二氯乙烷、二氯甲烷、四氯乙烷、石油醚中的一种时，原料、产物在溶剂中的溶解度不同，其中，原料溶解度大，而产物微溶甚至不溶，能够通过简单过滤即可实现产品的分离。
[0014]磺化反应温度为0～70℃都可以生成4B酸，温度较低时反应速率较慢，对应的反应时间较长，反应选择性较高；反应温度较高时，反应速率加快，反应时间缩短，产物选择性有一定降低。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016](1)本专利技术选择三氧化硫/有机溶剂的溶液作为磺化试剂，主要优势在于可直接生成磺酸基，不生成水，用量可接近于理论量，而且反应周期短、三废少、经济环保。
[0017](2)由于三氧化硫具备极强的亲电取代能力，尤其是针对本专利技术的对甲苯胺原料，三氧化硫对于氨基邻位的反应活性很高，仅需采用较低的温度、接近1当量的原料配比，即可使产品收率达到98％以上，产品纯度达到98.5％。较现有的硫酸磺化工艺反应温度比较温和，能耗大大降低；产物4B酸不溶或微溶于本专利技术所选有机溶剂，反应液直接过滤即得产品，滤液无需经过处理即可套用至磺化反应，可以实现反应溶剂的连续套用，降低了环境污染，生产成本降低。
[0018](3)为了实现三氧化硫的精准进料，本专利技术将液体三氧化硫溶于有机溶剂，防止其在低温条件下固化，有利于实现管道输送和精准泵入。另外，由于三氧化硫被有机溶剂稀释，并采用缓慢滴加的方式，大幅抑制了三氧化硫的聚合以及过度磺化等副反应，并降低了反应体系的粘度。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]图1为本专利技术实施例1制备的4B酸的核磁谱图；
[0021]图2为本专利技术实施例1制备的4B酸的液相色谱分析图。
具体实施方式
[0022]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0023]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0024]鉴于传统4B酸生产工艺存在的资源消耗量大、副反应多、三废量大等问题，本专利技术提出了一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
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磺酸的方法。
[0025]本专利技术的一种典型实施方式，提供了一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
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磺酸的方法，向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法，其特征是，向对甲苯胺溶液中滴加三氧化硫溶液进行磺化反应获得4
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氨基甲苯
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磺酸；所述三氧化硫溶液由三氧化硫溶于有机溶剂获得。2.如权利要求1所述的三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法，其特征是，磺化反应体系溶剂为二氯乙烷、二氯甲烷、四氯乙烷或石油醚；优选地，磺化反应体系溶剂为二氯乙烷或二氯甲烷。3.如权利要求1所述的三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法，其特征是，磺化反应的温度为0～70℃；优选地，磺化反应的温度为30～60℃。4.如权利要求1所述的三氧化硫制备4
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氨基甲苯
‑3‑
磺酸的方法，其特征是，滴加三氧化硫溶液的过程中，保持体系的温度为磺化反应的温度。5.如权利要求1所述的三氧化硫制备4
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氨基甲苯
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磺酸的方法，其特征是，滴加三氧化硫溶液的时间为2～6h；优选地，滴加三氧化硫溶液的时间为3～5h。6.如权利要求1所述的三氧化硫制备4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启奎，王晓雷，杨松，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：