CN101456855A - 1,3-丙磺酸内酯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了1，3－丙磺酸内酯的制备方法，以亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇为原料，水为介质，冠醚为催化剂，在一定温度下反应生成为含羟基丙磺酸盐的反应混合物，将得到的含羟基丙磺酸盐的反应混合物在酸化剂和溶剂环境下，反应生成含羟基丙磺酸的反应混合物，再将上述反应得到的含羟基丙磺酸的反应混合物进行高温精馏得到目标产物1，3－丙磺酸内酯，本发明的优点在于：原料价廉易得，原料没有剧毒和易爆的危险，对环境没有污染，工艺简单，纯度达到99.95％以上，收率高达90％以上。

Description

1，3-丙磺酸内酯的制备方法
技术领域
本发明涉及制备1，3-丙磺酸内酯的方法。
背景技术
1，3-丙磺酸内酯主要应用于燃料、医药、锂电池等领域，其结构式为：
Figure A200810234140D00041
关于1，3-丙磺酸内酯的制备方法，国内外都有报道，如卤代丙磺酸钠直接脱卤化钠制备1，3-丙磺酸内酯，但这种方法因存在原材料稀少并且价格昂贵，同时反应收率低等因素，从而给生产带来诸多不便。另外申请号为200710048316.8的中国专利说明书中公开了一种合成1，3-丙磺酸内酯的方法，其方法中采用亚硫酸氢钠与烯丙醇为原料，以红外线照射催化制备3-羟基-1-丙磺酸盐，再在浓盐酸存在下中和生成3-羟基-1-丙磺酸，并采用正丁醇萃取再经过分子蒸馏得到目标物质，此方法的缺点是步骤长，总收率低，仅有70％。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够制备出高纯度及高收率的1，3-丙磺酸内酯的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
1，3-丙磺酸内酯的制备方法包括以下步骤：
(1)以亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇为原料，水为介质，冠醚为催化剂，在温度为40～100℃的条件下反应生成为含羟基丙磺酸盐的反应混合物，其中亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇三者之间的摩尔比为1～5∶0.1～2∶1，水的用量为亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇总重量的2～5倍，冠醚用量为亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇总重量的0.1～10％；
(2)将上述反应得到的含羟基丙磺酸盐的反应混合物在酸化剂和溶剂存在下，在温度为40～100℃的条件下，反应生成含羟基丙磺酸的反应混合物，其中溶剂的用量为上述反应制得的含羟基丙磺酸盐的反应混合物总重量的1～10倍；
(3)将上述反应得到的含羟基丙磺酸的反应混合物在温度为100～200℃、压力为13～266Pa条件下进行高温精馏得到目标产物1，3-丙磺酸内酯；
所述的亚硫酸氢盐结构为：
Figure A200810234140D00051
X选自：钠、钾或氨基；
所述的亚硫酸盐所述亚硫酸盐结构可用如下表示：
X选自：钠、钾或氨基；
所述的冠醚选自：聚乙醚—18—冠—6、12—冠—4、18—冠—6、二环已烷并-18-冠-6或15-冠-5；
所述的酸化剂为氯化氢气体；
所述的溶剂为无水乙醇；
所述的含羟基丙磺酸的结构式为：
Figure A200810234140D00061
本发明的优点在于：
原料价廉易得，原料没有剧毒和易爆的危险，对环境没有污染，工艺简单，纯度达到99.95％以上，收率高达90％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体描述。
实施例1
在盛有亚硫酸铵12g，水120g，聚乙醚—18—冠—6 2g的三口烧瓶中，在40℃下搅拌下同时滴加烯丙醇58g，亚硫酸铵20g和亚硫酸氢铵98g的水溶液共500g，滴加时间为1小时，保温4小时。反应完毕，蒸馏除去200g水，冷却过滤得到滤液，滤液蒸馏，得到羟基丙磺酸胺固体，加入400g无水乙醇，搅拌成白色糊状，通入干燥氯化氢气体36.5g，温度保持在50℃，反应完毕，冷却过滤，得到羟基丙磺酸的乙醇溶液，先减压蒸馏除去乙醇，再高真空精馏收集150～160℃/10mmHg馏分110g，通过GC/MS质谱分析，m/z：122，58，证明为
Figure A200810234140D00062
分子离子特征碎片，用气相色谱仪(GC-2014，购自Shimadzu公司)测得，馏分中1，3-丙磺酸内酯产品的纯度为99.95648％，1，3-丙磺酸内酯产品的产率为90.16％。
实施例2
在盛有亚硫酸钠15g，水150g，12—冠—42g的三口烧瓶中，在50℃下搅拌同时滴加烯丙醇58g，亚硫酸钠28g和亚硫酸氢钠112g的水溶液共600g，滴加时间为1小时，保温4小时。反应完毕，蒸馏除去300g水，冷却过滤得到滤液，滤液蒸馏干，得到羟基丙磺酸钠固体，加入500g无水乙醇，搅拌成白色糊状，通入干燥氯化氢气体36.5g，温度保持在50℃，反应完毕，冷却过滤，得到羟基丙磺酸乙醇溶液，先减压蒸馏除去乙醇，再高真空精馏收集150～160℃/10mmHg馏分112g，通过GC/MS质谱分析，m/z：122，58，证明为分子离子特征碎片，用气相色谱仪(GC-2014，购自Shimadzu公司)测得，馏分中1，3-丙磺酸内酯产品的纯度为99.95038％，1，3-丙磺酸内酯产品的产率为91.8％。
实施例3
在盛有亚硫酸钾16g，水160g，二环已烷并-18-冠-62g的三口烧瓶中，在100℃下搅拌下同时滴加烯丙醇58g，亚硫酸钾40g和亚硫酸氢钾200g的水溶液共800g，滴加时间为1小时，保温4小时。反应完毕，蒸馏除去400g水，冷却过滤得到滤液，滤液蒸干，得到羟基丙磺酸钾固体，加入600g无水乙醇，搅拌成白色糊状，通入干燥氯化氢气体36.5g，温度保持在50℃，反应完毕，冷却过滤，得到羟基丙磺酸乙醇溶液，先减压蒸馏除去乙醇，再高真空精馏收集150～160℃/10mmHg馏分115g，通过GC/MS质谱分析，m/z：122，58，证明为
Figure A200810234140D00072
分子离子特征碎片为，用气相色谱仪(GC-2014，购自Shimadzu公司)测得，馏分中1，3-丙磺酸内酯产品的纯度为99.95004％，1，3-丙磺酸内酯产品的产率为94.26％。

Claims (7)

1、1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)以亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇为原料，水为介质，冠醚为催化剂，在温度为40～100℃的条件下反应生成为含羟基丙磺酸盐的反应混合物，其中亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇三者之间的摩尔比为1～5∶0.1～2∶1，水的用量为亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇总重量的2～5倍，冠醚用量为亚硫酸氢盐、亚硫酸盐和烯丙醇总重量的0.1～10％；
(2)将上述反应得到的含羟基丙磺酸盐的反应混合物在酸化剂和溶剂存在下，在温度为40～100℃的条件下，反应生成含羟基丙磺酸的反应混合物，其中溶剂的用量为上述反应制得的含羟基丙磺酸盐的反应混合物总重量的1～10倍；
(3)将上述反应得到的含羟基丙磺酸的反应混合物在温度为100～200℃、压力为13～266Pa条件下进行高温精馏得到目标产物1，3-丙磺酸内酯。
2、根据权利要求1所述的1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述的亚硫酸氢盐结构为：
Figure A200810234140C00021
X选自：钠、钾或氨基。
3、根据权利要求1所述的1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述的亚硫酸盐所述亚硫酸盐结构可用如下表示：
Figure A200810234140C00022
X选自：钠、钾或氨基。
4、根据权利要求1所述的1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述的冠醚选自：聚乙醚—18—冠—6、12—冠—4、18—冠—6、二环已烷并-18-冠-6或15-冠-5。
5、根据权利要求1所述的1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述的酸化剂为氯化氢气体。
6、根据权利要求1所述的1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为无水乙醇。
7、根据权利要求1所述的1，3-丙磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述的含羟基丙磺酸的结构式为：
Figure A200810234140C00031
CN200810234140XA 2008-11-24 2008-11-24 1,3-丙磺酸内酯的制备方法 Active CN101456855B (zh)

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