CN113214185A - 一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,包括以下步骤:S1、准备材料:苯并噻唑(I)、亚硝酰硫酸(II)NOHSO4、硫酸水溶液H2SO4+H2O、苯胺类(III);S2、将苯并噻唑(I)配成10‑30%的硫酸溶液,优先15‑25%;亚硝酰硫酸(II)以28%和40%浓度,优先40%;硫酸水溶液为30‑70%,优先45‑55%;苯胺类(III)配成1‑5%并含1%硫酸的水溶液,优先2‑3%;S3、将配成的15‑25%苯并噻唑(I)硫酸液和40%亚硝酰硫酸(II)通过计量泵以恒定的流量为50‑300ml/分钟。本发明,本发明具有设备简单、场地小、投资低、安全可靠、连续化生产、反应时间短、产量高的特点,特别是本发明的所有反应过程都是在恒定的浓度、恒定的温度和恒定的时间下进行,从而可恒定的得到高质量的产品。

Description

一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法
技术领域
本发明涉及苯并噻唑类技术领域,尤其涉及一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法。
背景技术
重氮偶合反应为芳香胺基的反应特征,氨基苯并噻唑为弱碱性的芳香胺,必须在强酸性条件下,和强重氮化剂反应才能生成重氮盐。
传统的重氮和偶合方法为:在反应釜中,在充足的冷冻和冰前提下,苯并噻唑在大量强酸存在下,用亚硝酰硫酸重氮,再进入偶合釜和偶合液偶合,此方法存在如下缺点和隐患:反应体积大,时间长;重氮偶合过程中放出大量的热量,控制不好会造成冲料;必须使用大吨位的冷冻机和制冰机;重氮液分解多,从而使副产物增加;收率低,为此,提出一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,包括以下步骤:
S1、准备材料:苯并噻唑(I)、亚硝酰硫酸(II)NOHSO4、硫酸水溶液H2SO4+H2O、苯胺类(III);S2、将苯并噻唑(I)配成10-30%的硫酸溶液,优先15-25%;亚硝酰硫酸(II)以28%和40%浓度,优先40%;硫酸水溶液为30-70%,优先45-55%;苯胺类(III)配成1-5%并含1%硫酸的水溶液,优先2-3%;S3、将配成的15-25%苯并噻唑(I)硫酸液和40%亚硝酰硫酸(II)通过计量泵以恒定的流量为50-300ml/分钟,优选80-120ml/分钟,进入连续化反应装置(一)生成噻唑亚硝酰硫酸混合物;S4、此混合物和通过计量泵以恒定的流量为30-200ml/分钟,优选60-90ml/分钟,流出的45-55%硫酸水溶液同时进入连续化反应装置(二)生成重氮盐;S5、此重氮盐和通过计量泵以恒定的流量为400-800ml/分钟,优选500-600ml/分钟,流出的2-3%苯胺类(III)并含1%硫酸的水溶液同时进入连续化反应装置(三)生成偶合物;S6、此偶合物经升温、分离、洗涤、压干即得产品。
优选地,所述连续化反应装置(一)的恒定温度为10-50℃,优选25-35℃,所述的在连续化反应装置(一)中的恒定停留时间为30-60分钟,优选40-50分钟。
优选地,所述的连续化反应装置(二)的恒定温度为-10-0℃,优选-7--3℃,所述的在连续化反应装置(二)中的恒定停留时间为20-40分钟,优选28-32分钟。
优选地,所述的连续化反应装置(三)的恒定温度为-5-10℃,优选0-5℃,所述的在连续化反应装置(三)中的恒定停留时间为40-100分钟,优选60-70分钟。
相比现有技术,本发明的有益效果为:
1、本发明具有设备简单、场地小、投资低、安全可靠、连续化生产、反应时间短、产量高的特点,特别是本发明的所有反应过程都是在恒定的浓度、恒定的温度和恒定的时间下进行,从而可恒定的得到高质量的产品。
2、本方法是采用管道式设备使得重氮偶合连续化反应得以实现,有效的避免了目前的重氮偶合过程中放出大量的热量导致造成冲料的情况,同时避免了副产物增加。
附图说明
图1为本发明提出的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法的流程示意图;
图2为本发明提出的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法苯并噻唑(I)的结构示意图;
图3为本发明提出的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法苯胺类(III)的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-3,一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,
实例1
以100ml/min流速将20%的5,6-二氯苯并噻唑硫酸溶液和以80ml/min流速将40%的亚硝酸硫酸溶液同时泵入温度恒定在25-30℃的连续反应装置一中行进20分钟生成苯并噻唑亚硝酰混合硫酸液,此混合液进入连续化反应装置二,同时以80ml/min流速将45%的硫酸溶液同时泵入,连续化反应装置二的温度为-7--3℃,物料行进时间30分钟完成重氮反应生成重氮液,此重氮液进入连续化反应装置三,同时以550ml/min流速将2.5%N-乙基-N-氰乙基苯胺并含1%硫酸的水溶液同时泵入,连续化反应装置三的温度为5-10℃,物料行进时间60分钟得到产物,纯度98%,收率97%。
实例2
以100ml/min流速将20%的5,6-二氯苯并噻唑硫酸溶液、以80ml/min流速将40%的亚硝酸硫酸溶液和以80ml/min流速将45%的硫酸溶液同时泵入温度恒定在-7--3℃的连续化化反应装置一和二中,行进50分钟生成重氮液,此重氮液进入连续化反应装置三,同时以550ml/min流速将2.5%N-乙基-N-氰乙基苯胺液并含1%硫酸的水溶液同时泵入,连续化反应装置三的温度为5-10℃,物料行进时间60分钟得到产物,纯度97%,收率96.5%。
实例3
以100ml/min流速将20%的5,6-二氯苯并噻唑硫酸溶液和以80ml/min流速将40%的亚硝酸硫酸溶液同时泵入温度恒定在25-30℃的连续反应装置一中行进30分钟生成苯并噻唑亚硝酰混合硫酸液,此混合液进入连续化反应装置二,同时以80ml/min流速将45%的硫酸溶液同时泵入,连续化反应装置二的温度为-7--3℃,物料行进时间40分钟完成重氮反应生成重氮液,此重氮液进入连续化反应装置三,同时以550ml/min流速将2.5%N-乙基-N-氰乙基苯胺并含1%硫酸的水溶液同时泵入,连续化反应装置三的温度为5-10℃,物料行进时间70分钟得到产物,纯度97.5%,收率97%。
实例4
以100ml/min流速将20%的6-硝基苯并噻唑硫酸溶液和以80ml/min流速将40%的亚硝酸硫酸溶液同时泵入温度恒定在25-30℃的连续反应装置一中行进20分钟生成苯并噻唑亚硝酰混合硫酸液,此混合液进入连续化反应装置二,同时以80ml/min流速将45%的硫酸溶液同时泵入,连续化反应装置二的温度为-7--3℃,物料行进时间30分钟完成重氮反应生成重氮液,此重氮液进入连续化反应装置三,同时以550ml/min流速将2.5%N-乙基-N-氰乙基苯胺并含1%硫酸的水溶液同时泵入,连续化反应装置三的温度为5-10℃,物料行进时间60分钟得到产物,纯度97.5%,收率96.5%。
实例5
以100ml/min流速将20%的6-硝基苯并噻唑硫酸溶液、以80ml/min流速将40%的亚硝酸硫酸溶液和以80ml/min流速将45%的硫酸溶液同时泵入温度恒定在-7--3℃的连续化化反应装置一和二中,行进50分钟生成重氮液,此重氮液进入连续化反应装置三,同时以550ml/min流速将2.5%N-乙基-N-氰乙基苯胺液并含1%硫酸的水溶液同时泵入,连续化反应装置三的温度为5-10℃,物料行60分钟得到产物,纯度97%,收率96%。
实例6
以100ml/min流速将20%的6-硝基苯并噻唑硫酸溶液和以80ml/min流速将40%的亚硝酸硫酸溶液同时泵入温度恒定在25-30℃的连续反应装置一中行进30分钟生成苯并噻唑亚硝酰混合硫酸液,此混合液进入连续化反应装置二,同时以80ml/min流速将45%的硫酸溶液同时泵入,连续化反应装置二的温度为-7--3℃,物料行进时间40分钟完成重氮反应生成重氮液,此重氮液进入连续化反应装置三,同时以550ml/min流速将2.5%N-乙基-N-氰乙基苯胺并含1%硫酸的水溶液同时泵入,连续化反应装置三的温度为5-10℃,物料行进时间70分钟得到产物,纯度97%,收率96.5%。
实例7-9
如下表的重氮液和偶合液以实验1的方法,其试验结果如下表:
Figure BDA0003059741480000061
本发明具有设备简单、场地小、投资低、安全可靠、连续化生产、反应时间短、产量高的特点,特别是本发明的所有反应过程都是在恒定的浓度、恒定的温度和恒定的时间下进行,从而可恒定的得到高质量的产品,多个是实施例的设置,可得出具体情况下实验过程带来的产物纯度和收率,并选择最优解。
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揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明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 (4)

1.一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、准备材料:苯并噻唑(I)、亚硝酰硫酸(II)NOHSO4、硫酸水溶液H2SO4+H2O、苯胺类(III);
S2、将苯并噻唑(I)配成10-30%的硫酸溶液,优先15-25%;亚硝酰硫酸(II)以28%和40%浓度,优先40%;硫酸水溶液为30-70%,优先45-55%;苯胺类(III)配成1-5%并含1%硫酸的水溶液,优先2-3%;
S3、将配成的15-25%苯并噻唑(I)硫酸液和40%亚硝酰硫酸(II)通过计量泵以恒定的流量为50-300ml/分钟,优选80-120ml/分钟,进入连续化反应装置(一)生成噻唑亚硝酰硫酸混合物;
S4、此混合物和通过计量泵以恒定的流量为30-200ml/分钟,优选60-90ml/分钟,流出的45-55%硫酸水溶液同时进入连续化反应装置(二)生成重氮盐;
S5、此重氮盐和通过计量泵以恒定的流量为400-800ml/分钟,优选500-600ml/分钟,流出的2-3%苯胺类(III)并含1%硫酸的水溶液同时进入连续化反应装置(三)生成偶合物;
S6、此偶合物经升温、分离、洗涤、压干即得产品。
2.根据权利要求1所述的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,其特征在于,所述连续化反应装置(一)的恒定温度为10-50℃,优选25-35℃,所述的在连续化反应装置(一)中的恒定停留时间为30-60分钟,优选40-50分钟。
3.根据权利要求1所述的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,其特征在于,所述的连续化反应装置(二)的恒定温度为-10-0℃,优选-7--3℃,所述的在连续化反应装置(二)中的恒定停留时间为20-40分钟,优选28-32分钟。
4.根据权利要求1所述的一种苯并噻唑类重氮偶合连续化反应的方法,其特征在于,所述的连续化反应装置(三)的恒定温度为-5-10℃,优选0-5℃,所述的在连续化反应装置(三)中的恒定停留时间为40-100分钟,优选60-70分钟。
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