2,4-二氨基苯磺酸及其盐的合成方法技术

公开了一种制备２，４－二氨基苯磺酸的方法，该方法包括以下步骤：使间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于１６０～２５０℃的温度范围内进行反应，制得２，４－二氨基苯磺酸。还公开了一种制备２，４－二氨基苯磺酸盐的方法，该方法包括以下步骤：将如上制得２，４－二氨基苯磺酸，然后再进行成盐反应，制得所需的２，４－二氨基苯磺酸盐。本发明专利技术的方法能有效地解决现有技术中由使用大量硫酸造成的环境污染和生产成本上升的问题，同时能获得较高的反应收率和产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及2，4-二氨基苯磺酸及其盐的合成方法。
技术介绍
2，4-二氨基苯磺酸，又被称为间苯二胺-4-磺酸，具有以下结构式：2，4-二氨基苯磺酸及其盐(特别是钠盐)主要作为合成染料的重要中间体，它们的衍生产品在我们的生产和生活中得到了非常广泛的应用。现有技术中以间苯二胺为原料制备2，4-二氨基苯磺酸的方法(例如日本公开特许公报昭57-48961、日本公开特许公报平4-13657)都是液相法，即要用大量硫酸(或发烟硫酸)作溶剂，然后用发烟硫酸或SO3气体作为磺化剂对间苯二胺进行磺化处理，由此获得产物2，4-二氨基苯磺酸。该制备方法的缺点在于需要使用大量的硫酸(或发烟硫酸)，硫酸的用量至少是间苯二胺的5倍重量以上，甚至更多，由于这些硫酸无法进行有效的回收，只能通过废液的形式排出，因此对环境造成非常严重的污染，同时增加了生产成本。上述方法的另一个缺点在于SO3气体作为磺化剂的使用，SO3气体的气源保存、运输、使用和回收处理除了会增加工艺的复杂性以外，安全性也是一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备2，4-二氨基苯磺酸的方法，该方法能克服现有技术中由于需要使用大量硫酸(或发烟硫酸)而造成的环境污染和生产成本上升的问题。并且，该方法的反应路线短、工艺简单、能获得较高的反应收率、产品质量和生产效率。本专利技术的专利技术人经过深入研究后发现，通过在特定温度中用特定量的硫酸或-->发烟硫酸和间苯二胺进行固相反应来制备2，4-二氨基苯磺酸，能有效地解决现有技术中由使用大量硫酸造成的环境污染和生产成本上升的问题，同时能获得较高的反应收率和产品质量。在本专利技术的一个方面，提供一种制备2，4-二氨基苯磺酸的方法，该方法包括以下步骤，使间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于160～250℃的温度范围内进行反应，制得2，4-二氨基苯磺酸，其中所述间苯二胺和硫酸或发烟硫酸的重量比在1∶0.9～1∶3的范围内，以100％硫酸计。在上述方法中，优选是，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸的重量比在1∶0.9～1∶3的范围内，以100％硫酸计。更优选是在1∶1.2～1∶2.8的范围内，以100％硫酸计。特别优选是在1∶1.5～1∶2.6的范围内，以100％硫酸计。在本专利技术的另一个方面，提供一种制备2，4-二氨基苯磺酸盐的方法，该方法包括以下步骤：按权利要求1所述方法制得2，4-二氨基苯磺酸，然后再进行成盐反应，制得所需的2，4-二氨基苯磺酸盐。优选是，所述2，4-二氨基苯磺酸盐是钠盐或钾盐。在本专利技术的一个优选实施方式中，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于160～250℃的温度范围内进行固相反应。在本专利技术的一个优选实施方式中，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于165～220℃的温度范围内进行反应。在本专利技术的一个优选实施方式中，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于170～220℃的温度范围内进行反应。在本专利技术的一个优选实施方式中，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于181～210℃的温度范围内进行反应。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述重量比为在1∶1.5～1∶2.6的范围内，以100％硫酸计。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于70％的发烟硫酸；和/或所述硫酸选自浓度为0.1-100％的硫酸或者经水稀释成0.1-100％硫酸的任何浓度的发烟硫酸。在上述方法中，优选是，所述发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于-->70％的发烟硫酸。更优选是，发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于10％的发烟硫酸。再优选是，发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于5％的发烟硫酸。特别优选是，发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于1％的发烟硫酸，例如浓度为0.1-1％的发烟硫酸。在上述方法中，优选是，所述硫酸选自浓度为0.1-100％的硫酸或者经水稀释成0.1-100％硫酸的任何浓度的发烟硫酸。更优选是，所述硫酸选自浓度为60-100％的硫酸。再优选是，所述硫酸选自浓度为80-100％的硫酸。特别优选是，所述硫酸选自浓度为85-100％的硫酸。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于5％的发烟硫酸；和/或所述硫酸选自浓度为85-100wt％的硫酸。在本专利技术的一个优选实施方式中，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸的反应时间在1～34小时的范围。优选地，反应时间为2～24小时，更优选地2～12小时，最优选地3～10小时。具体实施方式本专利技术提供了一种用硫酸或发烟硫酸磺化间苯二胺制备2，4-二氨基苯磺酸的方法，该方法包括以下步骤：使间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于160～250℃的温度范围内进行反应，制得2，4-二氨基苯磺酸，该合成方法可以用下述反应式表示：本专利技术还提供了2，4-二氨基苯磺酸盐的合成方法，该方法包括将如上得到的2，4-二氨基苯磺酸进行成盐反应，制得所需的2，4-二氨基苯磺酸盐。所述成盐反应可以是任何能够形成所需苯磺酸盐的反应，只要该反应不会对本专利技术产生不利影响。成盐反应所使用的试剂和反应条件是本领域技术人员能够根据经验确定的。在日本专利(例如日本公开特许公报昭57-48961、日本公开特许公报平4-13657)及申请号为200510027110.8的中国专利申请中公开的制备-->2，4-二氨基苯磺酸的方法中(以间苯二胺为原料，在5倍重量以上的发烟硫酸中进行磺化反应)，都会产生大量二磺化的产物(即间苯二胺-4，6-双磺酸)。为了得到产物2，4-二氨基苯磺酸都需在后处理步骤中经进一步高温水解把产生的二磺化产物水解成一磺化物(即产物2，4-二氨基苯磺酸)，这一步需要严格控制，否则所有的磺化物都可能水解成原料间苯二胺，而不能得到产物2，4-二氨基苯磺酸。为了解决上述问题，本专利技术人在中国申请号200510027110.8的基础上进行广泛而深入的研究，改进制备工艺，并意外地发现，通过在较高温度下，用少量定量硫酸磺化间苯二胺，可以避免反应中二磺化的产生，直接得到产品2，4-二氨基苯磺酸。相对于现有技术采用的大量发烟硫酸，反应的收率反而上升。专利技术人并发现，本专利技术的技术方案中虽然也可以采用发烟硫酸，但是发烟硫酸中所含有SO3的浓度提高对反应并没有帮助，专利技术人采用对环境污染较小的硫酸反而使得反应更加顺利地进行，产率上升。本专利技术的固相反应是指，间苯二胺和硫酸混合制成芳胺硫酸盐，然后在高温下烘培脱水，同时发生分子内重排，得到芳胺磺酸。反应温度在本专利技术的制备方法中，磺化反应在160～250℃的温度范围内进行，优选在165～220℃的温度范围内进行，更优选170～220℃的温度范围内进行，特别优选在175～220℃的温度范围内进行。反应物的用量本专利技术所用的“硫酸”是指任何浓度的硫酸或者是经水稀释成任何浓度硫酸的任何浓度的发烟硫酸。例如，本专利技术所用的硫酸可以是浓度为0.1-100％的硫酸或者经水稀释成0.1-100％硫酸的任何浓度的发烟硫酸。硫酸更优选是含量为60-100％的硫酸，再优选是含量为85-100％的硫酸，特别优选是含量为90-100％的硫酸。本专利技术制备方法中所用的发烟硫酸优选是SO3浓度为大于0％且小于等于70％的发烟硫酸，例如浓度为0.1-70％的发烟硫酸。更优选是，发烟硫酸选自SO3浓度为大于0％且小于等于10％的发烟硫酸，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备２，４－二氨基苯磺酸的方法，该方法包括以下步骤，使间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于１６０～２５０℃的温度范围内进行反应，制得２，４－二氨基苯磺酸，其中所述间苯二胺和硫酸或发烟硫酸的重量比在１∶０．９～１∶３的范围内，以１００％硫酸计。

【技术特征摘要】
1.一种制备2，4-二氨基苯磺酸的方法，该方法包括以下步骤，使间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于160～250℃的温度范围内进行反应，制得2，4-二氨基苯磺酸，其中所述间苯二胺和硫酸或发烟硫酸的重量比在1∶0.9～1∶3的范围内，以100％硫酸计。2.一种制备2，4-二氨基苯磺酸盐的方法，该方法包括以下步骤：按权利要求1所述方法制得2，4-二氨基苯磺酸，然后再进行成盐反应，制得所需的2，4-二氨基苯磺酸盐。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述间苯二胺和硫酸或发烟硫酸进行的反应为固相反应。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于165～220℃的温度范围内进行反应。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，间苯二胺和硫酸或发烟硫酸于170～220℃的温度范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐会林，许晓峻，
申请(专利权)人：上海世景国际贸易有限公司，上海世展实业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]