CN109336789A - 一种3-羟基丙磺酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机合成领域,尤其涉及一种羟基丙磺酸的制备方法。一种3‑羟基丙磺酸的制备方法,它包括,常压下,在第一反应釜中直接将二氧化硫气体通入丙烯醇的有机溶液中,反应生成3‑羟基丙磺酸;所述丙烯醇、有机溶剂、二氧化硫的摩尔质量比是:1:2~10:1~1.2;反应的同时利用第二反应釜内的丙烯醇与有机溶剂形成的吸收剂溶液吸收残余二氧化硫尾气。本发明不会产生氯化钠固体废弃物,而不会污染环境,且流程简单,低耗能。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域,尤其涉及一种羟基丙磺酸的制备方法。
背景技术
3-羟基丙磺酸是1,3-丙磺酸内酯必不可少的的中间体,1,3-丙磺酸内酯用于锂电池防爆添加剂,能大幅度提高锂电池的稳定性,具有较大的市场。
通常的工艺为使用丙烯醇与亚硫酸氢钠或亚硫酸钠反应生成3-羟基丙磺酸钠,再利用盐酸或硫酸进行酸化后得到3-羟基丙磺酸,在该过程中产生大量的氯化钠固体废弃物,并且3-羟基丙磺酸内残留大量的钠离子,在后期脱水成环的过程中影响产品质量与收率,易造成环境污染。
CN 101456855中简单介绍的3-羟基丙磺酸的生产工艺就是我们国内现在正在大量采用的传统工艺,丙烯醇与亚硫酸氢钠或亚硫酸钠反应生成3-羟基丙磺酸钠水溶液后,加入盐酸进行酸化后再进行减压脱水,脱水后再进行脱盐,脱盐后再加入大量的甲醇或是乙醇进行精脱盐,脱盐后的3-羟基丙磺酸再回收乙醇。整个操作流程相当复杂,并且大量的消耗蒸汽进行浓缩脱水。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种3-羟基丙磺酸的制备方法。本发明不会产生氯化钠固体废弃物,而不会污染环境,且流程简单,低耗能。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
一种3-羟基丙磺酸的制备方法,它包括,常压下,在第一反应釜内直接将二氧化硫气体通入丙烯醇的有机溶液中,反应生成3-羟基丙磺酸;所述丙烯醇、有机溶剂、二氧化硫的摩尔质量比是:1∶2~10∶1~1.2;反应的同时利用第一反应釜内的丙烯醇与有机溶剂形成的吸收剂溶液吸收残余二氧化硫尾气。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,所述丙烯醇和有机溶剂的摩尔质量比为1∶4。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,反应温度优选为40~80℃。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:所述吸收剂溶液中丙烯醇和有机溶剂的摩尔百分比为1∶5
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,所述的有机溶剂为甲醇或乙醇。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,所述的有机溶剂的含水量低于0.1%
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,反应的收率达95%以上,得到的3-羟基丙磺酸纯度≥99%,HPLC。
本发明是以丙烯醇为起始原料,在有机溶剂中,常压下在第一反应釜内直接将二氧化硫气体缓慢通入丙烯醇溶液中进行反应,再利用第二反应釜内的丙烯醇与有机溶剂形成的溶液作为残余二氧化硫尾气的吸收剂使用,使二氧化硫气体的利用率达到100%。采用这种工艺合成的3-羟基丙磺酸不需要传统工艺那样,利用丙烯醇与亚硫酸钠或亚硫酸氢钠在催化剂条件下先生成3-羟基丙磺酸钠,再将3-羟基丙磺酸钠利用强酸如盐酸或硫酸酸化生成3-羟基丙磺酸;采用这种工艺没有生成氯化钠固体废弃物。收率达95%以上,纯度≥99%(HPLC)。本发明较传统工艺没有用到硫酸或盐酸等强酸,无废水与氯化钠固体废弃物产生,生产效率大大高,成本极低,易于大规模化生产。
具体实施方式
本发明一种3-羟基丙磺酸的制备方法,它包括,常压下,直接将二氧化硫气体通入丙烯醇的有机溶液中,反应生成3-羟基丙磺酸;所述丙烯醇、有机溶剂、二氧化硫的摩尔质量比是:1∶2~10∶1~1.2。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,所述丙烯醇和有机溶剂的摩尔质量比为1∶4。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,反应温度优选为40~80℃。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:所述吸收剂溶液中丙烯醇和有机溶剂的摩尔比为1∶5
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,所述的有机溶剂为甲醇或乙醇。
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,所述的有机溶剂的含水量低于0.1%
所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,反应的收率达95%以上,得到的3-羟基丙磺酸纯度≥99%(HPLC)。
实施例1
在500升搪瓷反应釜中,投入350升乙醇,100公斤丙烯醇,搅拌均匀后。同时在另外一个2000升反应釜中投入1000升乙醇与200公斤的丙烯醇,作为第一级反应的吸收釜。将二氧化硫气体通入到500升的反应釜中,控制反应釜的内温在80℃左右,共通入120公斤二氧化硫气体,第二级吸收釜内的温度在25℃以下,500升搪瓷反应釜内的液体反应16小时后得到的溶液通过气相色谱跟踪丙烯醇含量低于0.5%;收率95.44%,纯度98.7%(HPLC)。
实施例2
在500升搪瓷反应釜中,投入350升甲醇,100公斤丙烯醇,搅拌均匀后。同时在另外一个2000升反应釜中投入1000升甲醇与200公斤的丙烯醇,作为第一级反应的吸收釜。将二氧化硫气体通入到5000升的反应釜中,控制反应釜的内温在60℃左右,共通入120公斤二氧化硫气体,第二级吸收釜内的温度在25℃以下,500升搪瓷反应釜内的液体反应8小时后得到的溶液通过气相色谱跟踪丙烯醇含量低于0.5%;收率92.15%,纯度97.12%(HPLC)。
施例3
在5000升搪瓷反应釜中,投入3500升乙醇,1000公斤丙烯醇,搅拌均匀后。同时在另外一个2000升反应釜中投入1000升乙醇与200公斤的丙烯醇,作为第一级反应的尾气吸收釜。将二氧化硫气体通入到5000升的反应釜中,控制反应釜的内温在60℃左右,共通入1200公斤二氧化硫气体,第二级吸收釜内的温度在25℃以下,5000升搪瓷反应釜内的液体反应8小时后得到的溶液通过气相色谱跟踪丙烯醇含量低于0.2%;收率96.28%,纯度99%(HPLC)。
实施例4
在5000升搪瓷反应釜中,投入3500升乙醇,1000公斤丙烯醇,搅拌均匀后。同时在另外一个2000升反应釜中投入1000升乙醇与200公斤的丙烯醇,作为第一级反应的吸收釜。将二氧化硫气体通入到5000升的反应釜中,控制反应釜的内温在60℃左右,共通入1200公斤二氧化硫气体,第二级吸收釜内的温度在25℃以下,5000升搪瓷反应釜内的液体反应8小时后得到的溶液通过气相色谱跟踪丙烯醇含量低于0.2%;收率95.08%,纯度99%(HPLC)。
实施例5
在5000升搪瓷反应釜中,投入3500升乙醇,1000公斤丙烯醇,搅拌均匀后。同时在另外一个2000升反应釜中投入1000升乙醇与200公斤的丙烯醇,作为第一级反应的吸收釜。将二氧化硫气体通入到5000升的反应釜中,控制反应釜的内温在80℃左右,共通入1200公斤二氧化硫气体,第二级吸收釜内的温度在25℃以下,5000升搪瓷反应釜内的液体反应16小时后得到的溶液通过气相色谱跟踪丙烯醇含量低于0.5%;收率93.02%,纯度98.2%(HPLC)。
实施例6
在5000升搪瓷反应釜中,投入3500升甲醇,1000公斤丙烯醇,搅拌均匀后。同时在另外一个2000升反应釜中投入1000升甲醇与200公斤的丙烯醇,作为第一级反应的吸收釜。将二氧化硫气体通入到5000升的反应釜中,控制反应釜的内温在60℃左右,共通入1200公斤二氧化硫气体,第二级吸收釜内的温度在25℃以下,5000升搪瓷反应釜内的液体反应8小时后得到的溶液通过气相色谱跟踪丙烯醇含量低于0.5%;收率90.05%,纯度97%(HPLC)。
Claims (7)
1.一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于,它包括,常压下,在第一反应釜中直接将二氧化硫气体通入丙烯醇的有机溶液中,反应生成3-羟基丙磺酸;所述丙烯醇、有机溶剂、二氧化硫的摩尔质量比是:1∶2~10∶1~1.2;反应的同时利用第二反应釜内的丙烯醇与有机溶剂形成的吸收剂溶液吸收残余二氧化硫尾气。
2.根据权利要求1所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:所述参与反应的丙烯醇和有机溶剂的摩尔质量比为1∶4。
3.根据权利要求1所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:反应温度优选为40~80℃。
4.根据权利要求1所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:所述吸收剂溶液中丙烯醇和有机溶剂的摩尔比为1∶5。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂为甲醇或乙醇。
6.根据权利要求1、2或4所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂的含水量低于0.1%。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种3-羟基丙磺酸的制备方法,其特征在于:反应的收率达95%以上,得到的3-羟基丙磺酸纯度≥97%,HPLC。
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