CN104447433A - 一种合成3,5-二溴对甲苯磺酰氯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成3,5-二溴对甲苯磺酰氯的方法，其处理方法为：甲苯，在冰水浴状态下加入硝酸和浓硫酸，反应一段时间加入铁粉和盐酸缓慢搅拌，再加入溴单质，反应。对溶液进行重氮处理，然后加入新的盐酸，升温至110℃。再加入次磷酸,高温回流，得到3,5-二溴甲苯。在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的二溴甲苯，升温至100℃，慢慢滴加浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应。反应结束后，将反应物倒入水中，得到结晶析出，过滤烘干得到3,5-二溴对甲苯磺酸。最后用四氯化碳，硫磺粉，氯气反应。过滤烘干得到8.29g3,5-二溴对甲苯磺酰氯，产率为78.95％。解决现有技术中存在的诸多难题,提高产品的产率，节约了成本。

Description

一种合成3,5-二溴对甲苯磺酰氯的方法
技术领域
本发明属于有机反应领域，涉及一种3,5-二溴对甲苯磺酰氯的合成方法。
背景技术
3,5-二溴对甲苯磺酰氯，白色凌状晶体或柱状晶体，有刺激性恶臭。不溶于水，易溶于醇、醚。对皮肤、眼睛有刺激性。3,5-二溴对甲苯磺酰氯可作为催化剂广泛用于各种化学反应。也可以作为塑料、家具清漆和粘合剂等方面的添加剂。应用广泛，必定会引起各方关注。如今一些传统工艺有两种:1.甲苯与过量的氯磺酸低温直接反应在加入溴单质，这种方法会产生大量副产品，难以分离，耗能大。2.甲苯与氯磺酸在某些盐存在和一定温度与过量的苯甲磺酸酰氯反应，虽然这种方法耗能低但反应温度较高，产物利用价值低。本发明克服了耗能高、反应温度高等一系列难题，用甲苯为原料分三步进行合成，原料消耗小，回收率高，利用价值高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的诸多难题，本发明提供了一种合成3,5-二溴对甲苯磺酰氯的简单方法，解决了传统方法中合成的难题。同时提高产品的产率，节约了成本。
一种新型合成3,5-二溴对甲苯磺酰氯的方法。
本发明的合成路线为：
本发明涉及3,5-二溴对甲苯磺酰氯的合成过程包括以下步骤：
1.3,5-二溴甲苯的合成：
(1)在反应瓶中加入20g的甲苯，在冰水浴状态下滴加14ml0.62mol/L的硝酸和8ml0.98mol/L的浓硫酸，反应40分钟得到对本基甲苯；
(2)再在反应瓶中放入5g铁粉(催化)，然后迅速滴加10ml0.19mol/L的盐酸缓慢搅拌3分钟，加热至80℃保持20分钟得到对甲苯胺；
(3)在溶液中加入3g溴单质，继续保持80℃10分钟，停止反应。待溶液冷却至室温，在溶液中缓慢滴加16mL0.66moL/L的亚硝酸钠水溶液(重氮化处理)和5ml0.19mol/L的盐酸，升温至110℃，充分反应得到氯化重氮-4-甲醛-2,6-二溴苯。
(4)在反应完全的溶液中加入次磷酸(H3PO2),高温回流，2小时后，萃取，蒸干得到18.22g的3,5-二溴甲苯备用。
2.3,5-二溴甲苯的磺化：
(1)在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的15g3,5二溴甲苯，升温至100-110℃，慢慢滴加浓硫酸30ml0.5mol/L的浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应；
(2)在反应过程中生成的水和3,5-二溴甲苯不断被蒸出，经冷凝后进入油水分离器，经脱水后再次进入反应器中，反应结束后，蒸出过量的3,5二溴甲苯，降温，将反应物倒入200ml水中，得到的3,5-二溴甲苯磺酸结晶析出，过滤烘干得到10.98g3,5-二溴对甲苯磺酸；
3.合成3,5-二溴对甲苯磺酰:
(1)在四口反应瓶中一次加入40ml四氯化碳，10.5g3,5二溴对甲苯磺酸，0.8g硫磺粉，搅拌升温至60℃，开始通入氯气，5小时后停止通入氯气。搅拌1小时后，再通入2小时氯气。反应结束后，回收溶剂，反应物倒入冰水中，过滤烘干得到8.55g3,5-二溴对甲苯磺酰氯，产率为81.42％。
具体实施方案
在反应瓶中加入20g的甲苯，在冰水浴状态下滴加14ml0.62mol/L的硝酸和8ml0.98mol/L的浓硫酸，反应40分钟得到对本基甲苯。再在反应瓶中放入5g铁粉(催化)，然后迅速滴加10ml0.19mol/L的盐酸缓慢搅拌3分钟，加热至80℃保持20分钟得到对甲苯胺。在溶液中加入3g溴单质，继续保持80℃10分钟，停止反应。待溶液冷却至室温，在溶液中缓慢滴加16mL0.66moL/L的亚硝酸钠水溶液(重氮化处理)和5ml0.19mol/L的盐酸，升温至110℃，充分反应得到氯化重氮-4-甲醛-2,6-二溴苯。在反应完全的溶液中加入次磷酸(H3PO2),高温回流，2小时后，萃取，蒸干得到18.22g的3,5-二溴甲苯备用。在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的15g3,5二溴甲苯，升温至100-110℃，慢慢滴加浓硫酸30ml0.5mol/L的浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应。在反应过程中生成的水和3,5-二溴甲苯不断被蒸出，经冷凝后进入油水分离器，经脱水后再次进入反应器中，反应结束后，蒸出过量的3,5二溴甲苯，降温，将反应物倒入200ml水中，得到的3,5-二溴甲苯磺酸结晶析出，过滤烘干得到10.98g3,5-二溴对甲苯磺酸。在四口反应瓶中一次加入40ml四氯化碳，10.5g3,5二溴对甲苯磺酸，0.8g硫磺粉，搅拌升温至60℃，开始通入氯气，5小时后停止通入氯气。搅拌1小时后，再通入2小时氯气。反应结束后，回收溶剂，反应物倒入冰水中，过滤烘干得到8.55g3,5-二溴对甲苯磺酰氯，产率为81.42％。
实例1
在反应瓶中加入20g的甲苯，在冰水浴状态下滴加14ml0.62mol/L的硝酸和8ml0.98mol/L的浓硫酸，反应40分钟后放入5g铁粉，然后迅速滴加10ml0.19mol/L的盐酸缓慢搅拌3分钟，加热至80℃保持20分钟。再在溶液中加入3g溴单质，继续保持80℃10分钟，停止反应。待溶液冷却至室温，在溶液中缓慢滴加16mL0.66moL/L的亚硝酸钠水溶液和5ml0.19mol/L的盐酸，升温至110℃。在反应完全的溶液中加入次磷酸,高温回流，2小时后，萃取，蒸干得到18.22g的3,5-二溴甲苯备用。在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的15g3,5二溴甲苯，升温至100℃，慢慢滴加浓硫酸30ml0.5mol/L的浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应。反应结束后，将反应物倒入200ml水中，得到结晶析出，过滤烘干得到10.65g3,5-二溴对甲苯磺酸备用。在四口反应瓶中一次加入40ml四氯化碳，10.5g3,5二溴对甲苯磺酸，0.8g硫磺粉，搅拌升温至60℃，开始通入氯气，5小时后停止通入氯气。搅拌1小时后，再通入2小时氯气。反应结束后，回收溶剂，反应物倒入冰水中，过滤烘干得到8.29g3,5-二溴对甲苯磺酰氯，产率为78.95％。
实例2
在反应瓶中加入20g的甲苯，在冰水浴状态下滴加14ml0.62mol/L的硝酸和8ml0.98mol/L的浓硫酸，反应40分钟后放入5g铁粉，然后迅速滴加10ml0.19mol/L的盐酸缓慢搅拌3分钟，加热至80℃保持20分钟。再在溶液中加入3g溴单质，继续保持80℃10分钟，停止反应。待溶液冷却至室温，在溶液中缓慢滴加16mL0.66moL/L的亚硝酸钠水溶液和5ml0.19mol/L的盐酸，升温至110℃。在反应完全的溶液中加入次磷酸,高温回流，2小时后，萃取，蒸干得到18.22g的3,5-二溴甲苯备用。在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的15g3,5二溴甲苯，升温至105℃，慢慢滴加浓硫酸30ml0.5mol/L的浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应。反应结束后，将反应物倒入200ml水中，得到结晶析出，过滤烘干得到10.98g3,5-二溴对甲苯磺酸备用。在四口反应瓶中一次加入40ml四氯化碳，10.5g3,5二溴对甲苯磺酸，0.8g硫磺粉，搅拌升温至60℃，开始通入氯气，5小时后停止通入氯气。搅拌1小时后，再通入2小时氯气。反应结束后，回收溶剂，反应物倒入冰水中，过滤烘干得到8.41g3,5-二溴对甲苯磺酰氯，产率为80.09％。
实例3
在反应瓶中加入20g的甲苯，在冰水浴状态下滴加14ml0.62mol/L的硝酸和8ml0.98mol/L的浓硫酸，反应40分钟后放入5g铁粉，然后迅速滴加10ml0.19mol/L的盐酸缓慢搅拌3分钟，加热至80℃保持20分钟。再在溶液中加入3g溴单质，继续保持80℃10分钟，停止反应。待溶液冷却至室温，在溶液中缓慢滴加16mL0.66moL/L的亚硝酸钠水溶液和5ml0.19mol/L的盐酸，升温至110℃。在反应完全的溶液中加入次磷酸,高温回流，2小时后，萃取，蒸干得到18.22g的3,5-二溴甲苯备用。在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的15g3,5二溴甲苯，升温至110℃，慢慢滴加浓硫酸30ml0.5mol/L的浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应。反应结束后，将反应物倒入200ml水中，得到结晶析出，过滤烘干得到10.96g3,5-二溴对甲苯磺酸备用。在四口反应瓶中一次加入40ml四氯化碳，10.5g3,5二溴对甲苯磺酸，0.8g硫磺粉，搅拌升温至60℃，开始通入氯气，5小时后停止通入氯气。搅拌1小时后，再通入2小时氯气。反应结束后，回收溶剂，反应物倒入冰水中，过滤烘干得到8.38g3,5-二溴对甲苯磺酰氯，产率为79.80％。

Claims (2)

1.一种合成3,5-二溴对甲苯磺酰氯的方法，其特征在于3,5-二溴甲苯的合成方法为：
(1)在反应瓶中加入20g的甲苯，在冰水浴状态下滴加14ml0.62mol/L的硝酸和8ml0.98mol/L的浓硫酸，反应40分钟得到对本基甲苯；
(2)再在反应瓶中放入5g铁粉(催化)，然后迅速滴加10ml0.19mol/L的盐酸缓慢搅拌3分钟，加热至80℃保持20分钟得到对甲苯胺；
(3)在溶液中加入3g溴单质，继续保持80℃10分钟，停止反应。待溶液冷却至室温，在溶液中缓慢滴加16mL0.66moL/L的亚硝酸钠水溶液(重氮化处理)和5ml0.19mol/L的盐酸，升温至110℃，充分反应得到氯化重氮-4-甲醛-2,6-二溴苯。
(4)在反应完全的溶液中加入次磷酸(H3PO2),高温回流，2小时后，萃取，蒸干得到18.22g的3,5-二溴甲苯备用。
2.根据权利要求1所述一种合成2-氟-5-溴对苯二甲酸的方法，其特征在于：
(1)在装有恒压漏斗、搅拌器、冷凝器、温度计的四口烧瓶中加入制备好的15g3,5二溴甲苯，升温至100-110℃，慢慢滴加浓硫酸30ml0.5mol/L的浓硫酸，滴完后，在沸点温度下继续反应；
(2)在反应过程中生成的水和3,5-二溴甲苯不断被蒸出，经冷凝后进入油水分离器，经脱水后再次进入反应器中，反应结束后，蒸出过量的3,5二溴甲苯，降温，将反应物倒入200ml水中，得到的3,5-二溴甲苯磺酸结晶析出，过滤烘干得到10.98g3,5-二溴对甲苯磺酸。
(3)在四口反应瓶中一次加入40ml四氯化碳，10.5g3,5二溴对甲苯磺酸，0.8g硫磺粉，搅拌升温至60℃，开始通入氯气，5小时后停止通入氯气，搅拌1小时后，再通入2小时氯气，反应结束后，回收溶剂，反应物倒入冰水中，过滤烘干得到8.55g3,5-二溴对甲苯磺酰。
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