CN116023306A

CN116023306A - 一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法

Info

Publication number: CN116023306A
Application number: CN202211629028.2A
Authority: CN
Inventors: 戴嘉颖; 钱炜雯; 樊星海; 黎媛
Original assignee: Wugan Pharmaceutical Suzhou Co ltd
Current assignee: Wugan Pharmaceutical Suzhou Co ltd
Priority date: 2022-12-19
Filing date: 2022-12-19
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2042-12-19
Also published as: CN116023306B

Abstract

本发明提供了一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，包括以下步骤：(a)向反应容器中加入异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加磺化试剂，升温以进行磺化反应得第一混合物；(b)将所述第一混合物降温至室温，随后抽滤得固体产物；(c)向抽滤得到的所述固体产物中加入硫酸溶液，进行搅拌结晶，随后对结晶进行抽滤得中间体异丙苯磺酸；所述硫酸溶液的质量浓度为35％～65％；(d)将所述中间体异丙苯磺酸与氢氧化钠进行中和反应，随后降至0～10℃进行结晶，得到异丙苯磺酸钠。有效解决异丙苯磺酸钠中硫酸盐含量的问题，避免了无机硫酸盐的产生和产品脱色环节、节省成本。

Description

一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种异丙苯磺酸钠的合成方法，具体涉及一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法。

背景技术

异丙苯磺酸钠在清洁剂生产和其它工业中可当助溶剂、偶合剂和助剂，用于有机合成、日化用品及化学试剂生产等。目前，异丙苯磺酸钠的工业化生产通常采用浓硫酸与异丙苯反应得到产物异丙苯磺酸钠，然而该生产过程残留大量游离硫酸，需要过量的氢氧化钠去中和，提高了生产和环保处理成本。此外，生产的硫酸盐难以剔除，使得产品的成色不佳，硫酸盐含量难以控制在较低水平，使得异丙苯磺酸钠的质量无法得到提升。

申请号为201310733290的中国发明专利公开了一种异丙苯磺酸钠中脱除硫酸盐的方法，向异丙苯磺酸钠饱和溶液中加入无水乙醇，当白色絮状物全部涌出后，停止加入异丙醇或无水乙醇，过滤，将滤液滤出，浓缩结晶即可得到脱除硫酸盐后的异丙苯磺酸钠。上述方法通过无水乙醇控制产品中硫酸盐含量，但作为产品的异丙苯磺酸钠在无水乙醇中溶解度同样很低，仅依靠乙醇处理，需要加入大量无水乙醇溶液，增大后续生产成本。

申请号为201510801942.4的中国发明专利公开了一种异丙苯磺酸钠溶液及其制备方法，具体步骤为：(1)在搅拌条件下将浓硫酸加入到异丙苯中，共沸回流脱水，产水量达到理论产水量的95％左右时，停止反应；(2)真空下分离出过量的未反应异丙苯，收集回用；(3)用氢氧化钠溶液中和反应产物，至异丙苯磺酸钠浓度40％左右；(4)用双氧水漂白产物，得到优质的异丙苯磺酸钠溶液。上述方法采用氢氧化钠溶液直接中和反应产物，导致产品的纯度不足，并且其最终需要使用双氧水进行漂白而获得的是异丙苯磺酸钠溶液。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法。

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，包括以下步骤：

(a)向反应容器中加入异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加磺化试剂，升温以进行磺化反应得第一混合物；

(b)将所述第一混合物降温至室温，随后抽滤得固体产物；

(c)向抽滤得到的所述固体产物中加入硫酸溶液，进行搅拌结晶，随后对结晶进行抽滤得中间体异丙苯磺酸；所述硫酸溶液的质量浓度为35％～65％；

(d)将所述中间体异丙苯磺酸与氢氧化钠进行中和反应，随后降至0～10℃进行结晶，得到异丙苯磺酸钠。

优化地，步骤(a)中，所述磺化试剂为选自浓硫酸、发烟硫酸和氯磺酸中的一种或多种组成的混合物。

进一步地，步骤(a)中，所述异丙苯和磺化试剂的摩尔比为1：0.8～1.5；

所述异丙苯和磺化试剂的摩尔比为1：1～1.2。

更进一步地，步骤(a)中，升温后的温度为40～150℃，磺化反应的反应时间为2～4h。

进一步地，步骤(a)中，还将反应所产生的蒸汽经冷凝后收集，再导入反应容器中继续参与反应；

步骤(b)中，还将抽滤母液回收套用至下一次的磺化反应中；

步骤(c)中，还将抽滤液体回收套用至下一次的搅拌结晶过程中。

优化地，步骤(c)中，所述硫酸溶液的质量浓度为40％～60％；所述硫酸溶液的质量浓度为50％。

优化地，步骤(d)中，所述氢氧化钠的质量浓度为10～30％。

本发明异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，通过降低磺化反应的温度并配合后续的硫酸溶液以搅拌结晶，有效解决异丙苯磺酸钠中硫酸盐含量的问题，避免了无机硫酸盐的产生和产品脱色环节、节省成本；即能够有效控制产品中硫酸盐的含量，降低了成本，提高了生产效率，适合规模化工业生产的需要。

附图说明

图1为本发明异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法的工艺流程图；

图2为空白样的液相图谱；

图3为异丙苯磺酸钠标准样的液相图谱；

图4为当磺化试剂为浓硫酸时，异丙苯磺酸钠的液相图谱；

图5为当磺化试剂为氯磺酸时，异丙苯磺酸钠的液相图谱；

图6为当磺化试剂为发烟硫酸时，异丙苯磺酸钠的液相图谱。

具体实施方式

本发明异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，包括以下步骤：(a)向反应容器中加入异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加磺化试剂，升温以进行磺化反应得第一混合物；(b)将所述第一混合物降温至室温，随后抽滤得固体产物；(c)向抽滤得到的所述固体产物中加入硫酸溶液，进行搅拌结晶，随后对结晶进行抽滤得中间体异丙苯磺酸；所述硫酸溶液的质量浓度为35％～65％；(d)将所述中间体异丙苯磺酸与氢氧化钠进行中和反应，随后降至0～10℃进行结晶，得到异丙苯磺酸钠。通过降低磺化反应的温度并配合后续的硫酸溶液以搅拌结晶，有效解决异丙苯磺酸钠中硫酸盐含量的问题，避免了无机硫酸盐的产生和产品脱色环节、节省成本；即能够有效控制产品中硫酸盐的含量，降低了成本，提高了生产效率，适合规模化工业生产的需要。

所述磺化试剂为选自浓硫酸、发烟硫酸和氯磺酸中的一种或多种组成的混合物。步骤(a)中，所述异丙苯和磺化试剂的摩尔比为1：0.8～1.5；所述异丙苯和磺化试剂的摩尔比为1：1～1.2。步骤(a)中，升温后的温度为40～150℃，磺化反应的反应时间为2～4h(注意：当升温后的温度≥90℃时，反应产生的蒸汽中除异丙苯外还有较多量的水，可以不导入，也可以冷凝后将气体导入)。步骤(a)中，还将反应所产生的蒸汽经冷凝后收集，再导入反应容器中继续参与反应；步骤(b)中，还将抽滤母液回收套用至下一次的磺化反应中；步骤(c)中，还将抽滤液体回收套用至下一次的搅拌结晶过程中。步骤(c)中，所述硫酸溶液的质量浓度为40％～60％；所述硫酸溶液的质量浓度为50％。步骤(d)中，所述氢氧化钠的质量浓度为10～30％。上述各步骤均能提高异丙苯磺酸钠的得率或纯度。

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，包括以下步骤(流程步骤如图1所示)：

(a)向反应容器中加入异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加磺化试剂，升温以进行磺化反应得第一混合物：向反应容器中加入120.2g异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加147.2g浓硫酸(30分钟以内滴完)，升温至150℃使混合原料反应4h，得第一混合物；

(b)将第一混合物降温至室温，随后抽滤得固体产物：反应结束后将第一混合物降至室温，抽滤析出的固体为粗品异丙苯磺酸中间体，母液在下一次反应中回收套用(即抽滤母液回收套用至下一次的磺化反应中)；

(c)向抽滤得到的固体产物中加入硫酸溶液，进行搅拌结晶，随后对结晶进行抽滤得中间体异丙苯磺酸：将抽滤所得中间体(即固体产物)加入质量分数50％的硫酸(220g)，搅拌结晶，抽滤(抽滤液体回收套用至下一次的搅拌结晶过程中)。

(d)将中间体异丙苯磺酸与氢氧化钠进行中和反应，随后进行结晶，得到异丙苯磺酸钠：将中间体异丙苯磺酸(固体)用质量浓度为20％的氢氧化钠溶液中和，随后降温至5℃结晶，即可得到180g异丙苯磺酸钠固体产品；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为81.4％，循环套用后收率提升至94.8％，纯度99.92％(液相测试图谱参见图2至图4)。可加入水配成所需特定质量浓度的溶液，所配置的溶液颜色澄清(异丙苯磺酸钠含量为40.22％，硫酸钠含量0.25％)。

实施例2

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，将102.5g的发烟硫酸在搅拌条件下滴加到240.4g异丙苯和二氯甲烷混合溶液中(其中，异丙苯为120.2g、二氯甲烷为120.2g)，仅需升温至45℃反应2h(还将反应所产生的蒸汽经冷凝后收集，再导入反应容器中继续参与反应)；最终得到184g异丙苯磺酸钠固体产品。上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为82.9％，循环套用后收率提升至89.1％，纯度99.74％(液相测试图谱参见图6)。可加入水配成所需特定质量浓度的溶液，所配置的溶液颜色澄清(异丙苯磺酸钠含量为40.16％，硫酸钠含量0.22％)。

实施例3

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例2中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，将104.9g氯磺酸在搅拌条件下滴加到120.2g异丙苯中，升温至50℃反应2h；最终得到185g异丙苯磺酸钠固体产品。上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为83.2％，循环套用后收率提升至89.6％，纯度99.93％(液相测试图谱参见图5)。可加入水配成所需特定质量浓度的溶液，所配置的溶液颜色澄清(异丙苯磺酸钠含量为40.56％，硫酸钠含量0.18％)。

实施例4

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，向反应容器中加入120.2g异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加78.5g浓硫酸；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为69.6％，循环套用后收率提升至77.8％，纯度99.79％。

实施例5

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，向反应容器中加入120.2g异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加98.1g浓硫酸；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为79.1％，循环套用后收率提升至91.9％，纯度99.91％。

实施例6

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，向反应容器中加入120.2g异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加117.7g浓硫酸；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为80.7％，循环套用后收率提升至92.2％，纯度99.88％。

对比例1

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，向反应容器中加入120.2g异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加68.4g浓硫酸；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为61.5％，循环套用后收率提升至69.7％，纯度98.9％。

对比例2

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(a)中，向反应容器中加入120.2g异丙苯，随后在搅拌的条件下滴加128.3g浓硫酸；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠颜色发黄，收率为81.1％，循环套用后收率提升至94.4％，纯度99.89％。

对比例3

本实施例提供一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是：未进行步骤(c)；上述方法初次所得固体异丙苯磺酸钠收率为80.0％，循环套用后收率提升至84.3％，纯度88.53％。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(b)将所述第一混合物降温至室温，随后抽滤得固体产物；

2.根据权利要求1所述异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述磺化试剂为选自浓硫酸、发烟硫酸和氯磺酸中的一种或多种组成的混合物。

3.根据权利要求1或2所述异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述异丙苯和磺化试剂的摩尔比为1：0.8～1.5；

优选地，所述异丙苯和磺化试剂的摩尔比为1：1～1.2。

4.根据权利要求3所述异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于：步骤(a)中，升温后的温度为40～150℃，磺化反应的反应时间为2～4h。

5.根据权利要求1或2所述异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于：

步骤(a)中，还将反应所产生的蒸汽经冷凝后收集，再导入反应容器中继续参与反应；。

步骤(b)中，还将抽滤母液回收套用至下一次的磺化反应中；

6.根据权利要求1所述异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于：步骤(c)中，所述硫酸溶液的质量浓度为40％～60％；

优选地，所述硫酸溶液的质量浓度为50％。

7.根据权利要求1所述异丙苯磺酸钠中脱除无机硫酸盐的方法，其特征在于：步骤(d)中，所述氢氧化钠的质量浓度为10～30％。