CN110483438A - 一种3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法 - Google Patents

一种3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3‑异噻唑啉酮类化合物的管道式连续化生产方法，通过管道反应器系统将硫代酰胺类化合物、催化剂、溶剂和氯气进行混合反应，反应完成后经后处理得到3‑异噻唑啉酮化合物。本发明解决了3‑异噻唑啉酮化合物现有间歇式生产带来的设备多占地大、产能小、效率低、能耗高、安全系数小的弊端，提供了一种连续化生产3‑异噻唑啉酮化合物的方式，从而使反应过程容易操控、减低了能耗、提高了生产效率及生产过程的安全系数，该工艺是一种是高效节能的安全生产工艺。

Description

一种3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法
技术领域
本发明涉及一种3-异噻唑啉酮类化合物的管道式连续化生产方法，属于精细化工领域。
背景技术
工业杀菌剂是指在工业领域用以杀灭或抑制微生物生长的制剂，在工业上使用的杀菌剂、抑菌剂、防腐剂、防霉剂、灭藻剂等均称为工业杀菌剂。3-异噻唑啉酮类化合物作为一种高效光谱的工业杀菌剂，其有高效、广谱、低毒、在环境中能自然降解等优点，应用范围非常广泛。
文献及专利报道的3-异噻唑啉酮类化合物的制备方法较多，专利GB1224661公开了一种3-异噻唑啉酮类化合物的制备方法，它是以N,N’-二烃基-3,3’-二硫代二丙酰胺为原料，在1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯等溶剂存在的条件下与卤化试剂经卤化环合反应合成3-异噻唑啉酮类化合物。专利US5633384公开了1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法，以邻甲硫基苯腈为原料，在甲苯或氯苯中与卤化剂反应环合合成1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。在以上公开的3-异噻唑啉酮化合物的制备方法中，均使用了间歇式的生产工艺，这也是目前3-异噻唑啉酮化合物主要的生产方式。
间歇式生产方式在生产量较小的情况下方便易行，但随着社会需求不断增加及化工生产的集中化趋势，间歇式生产带来的设备多占地大、产能小、效率低、能耗高、安全系数小的弊端就越来越多的体现出来。连续化反应过程易控制、耗能及人力成本少、安全系数高，是化工生产发展方向之一。专利CN105037229公开了一种3-异噻唑啉酮衍生物及其中间产物的连续式生产方法，在现有间歇式生产方法上加以改进，适当地减少了生产设备并提高了生产效率，但距离真正的连续化生产还有一定的距离。
发明内容
本发明针对现有3-异塞唑啉酮化合物现有制备方法的弊端，提供了一种管道式连续化生产3-异噻唑啉酮化合物的方法，从而使反应过程容易操控、减低了能耗、提高了生产效率及生产过程的安全系数。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，生产过程包括如下步骤：
1）将起始原料化合物S、催化剂和溶剂加入到预热系统进行混合预热；
2）经过预热的固液混合物泵入静态混合器，再进入管道反应器，管道反应器多点通入氯气，并通过控温装置调整温度进行反应；
3）管道反应完成后，气液分离器分离出氯化氢，反应液经后处理系统处理得到3-异噻唑啉酮化合物和废弃物，废弃物进入废弃物处理系统进行处理，所有氯化氢气体均进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
4）上述步骤的所涉及的反应方程式如下：
其中：
R1为-CH3、-(CH2)3CH3或-(CH2)7CH3；
R2为-CH2CH2-或邻位取代的苯基；
n=1或2；
X1和X2代表H或Cl。
进一步地，反应物在管道反应器的反应温度为0~90℃，优选为35~60℃；停留时间为1~100分钟，优选为5~30分钟。
进一步地，氯气多点通入，通入点为m个，m为小于10的自然数。
进一步地，所述溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯苯、二氯苯、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环。
进一步地，所述催化剂为碘化钾或碘化钠。
本发明的有益效果为：本发明有效实现了3-异噻唑啉酮化合物的连续化生产，生产过程容易操控、降低了能耗、提高了生产效率及生产过程的安全系数。因此，本发明是高效节能的安全生产工艺。
附图说明
图1是生产工艺流程图。
图中：1. 预热系统，2. 静态混合器，3. 管道反应器，4. 氯化反应控温装置，5.气液分离器，6. 后处理系统，7. 氯化氢吸收系统。
A：化合物S及催化剂，B：溶剂，C：氯气，D：氯化氢，E：副产盐酸，F：反应液，G：废弃物，H：3-异噻唑啉酮化合物
其中：预热系统将固体原料分散于溶剂中并预热；静态混合器为多相反应进行有效混合；管道反应器内设有多孔挡板，可有效的进行搅动和混合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。
实施例1：MIT的制备
将N,N’-二甲基-3,3’-二硫代二丙酰胺、乙酸乙酯和碘化钾按100：500：0.2的比例连续投入到预热系统，将混合液预热到35~40℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度45~50℃，停留时间为5分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到50%含量的MIT水溶液，收率90%，其中CMIT含量<50ppm。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
实施例2：CMIT/MIT的制备
将N,N’-二甲基-3,3’-二硫代二丙酰胺、乙酸乙酯和碘化钾按100：500：0.2的比例连续投入到预热系统，将混合液预热到40~45℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度50~55℃，停留时间为15分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到14%含量的CMIT/MIT水溶液，氯比为3:1，收率95%。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
实施例3：DCOIT的制备
将N,N’-二辛基-3,3’-二硫代二丙酰胺、氯苯和碘化钠按100：300：0.2的比例连续投入到预热系统，将混合液预热到45~50℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度55~60℃，停留时间为20分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到DCOIT，含量>98%，收率82%。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
实施例4：OIT的制备
将N,N’-二辛基-3,3’-二硫代二丙酰胺、氯苯和碘化钠按100：300：0.2的比例连续投入到预热系统，混合液预热到30~35℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度40~45℃，停留时间为10分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到OIT，含量>99%，收率88%。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
实施例5：BIT的制备
将2,2’-二硫代二苯甲酰胺、1,2-二氯乙烷和碘化钾按100：400：0.2的比例连续投入到预热系统，混合液预热到25~30℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度35~40℃，停留时间为25分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到BIT，含量>99%，收率93%。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
实施例6：BBIT的制备
将N,N’-二丁基-2,2’-二硫代二苯甲酰胺、四氢呋喃和碘化钾按100：300：0.2的比例连续投入到预热系统，混合液预热到45~50℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度50~55℃，停留时间为30分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到BBIT，含量>99%，收率89%。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
实施例7：MBIT的制备
将N,N’-二甲基-2,2’-二硫代二苯甲酰胺、1,4-二氧六环和碘化钾按100：350：0.2的比例连续投入到预热系统，混合液预热到55~60℃。使固液混合物经静态混合器均匀混合形成浆液后送入管道反应器进行反应，管道反应器多点通入氯气并通过控温系统进行控温，反应温度65~70℃，停留时间为20分钟。从管道反应器出来的反应液经气液分离后，进入后处理系统，经后处理过程得到MBIT，含量>98%，收率92%。工艺过程中所有氯化氢气体进入氯化氢吸收系统制备副产盐酸。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，方法是将硫代酰胺类化合物S、催化剂与溶剂混合预热，再经静态混合器混合后进入管道反应器，管道反应器多点通入氯气进行氯化反应，反应完成后经气液分离及后处理过程得到3-异噻唑啉酮化合物：
其中：
R1为-CH3、-(CH2)3CH3或-(CH2)7CH3；
R2为-CH2CH2-或邻位取代的苯基；
n=1或2；
X1和X2代表H或Cl。
2.根据权利要求1所述的3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，其特征是：反应物在管道反应器的反应温度为0~90℃，停留时间为1~100分钟。
3.根据权利要求2所述的3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，其特征是：反应物在管道反应器的反应温度为35~60℃，停留时间为5~30分钟。
4.根据权利要求1所述的3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，其特征是：氯气多点通入，通入点为m个，m为小于10的自然数。
5.根据权利要求1所述的3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，其特征是：所述溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯苯、二氯苯、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环。
6.根据权利要求1所述的3-异噻唑啉酮化合物的管道式连续化生产方法，其特征是：所述催化剂为碘化钾或碘化钠。
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