JPH01261359A - Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate - Google Patents

Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate

Info

Publication number
JPH01261359A
JPH01261359A JP8787288A JP8787288A JPH01261359A JP H01261359 A JPH01261359 A JP H01261359A JP 8787288 A JP8787288 A JP 8787288A JP 8787288 A JP8787288 A JP 8787288A JP H01261359 A JPH01261359 A JP H01261359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toluenesulfonic acid
toluene
reaction solution
crystals
filtrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8787288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Okumura
学 奥村
Futoshi Nishitani
西谷 太
Teruo Yoshida
吉田 照雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toagosei Co Ltd filed Critical Toagosei Co Ltd
Priority to JP8787288A priority Critical patent/JPH01261359A/en
Publication of JPH01261359A publication Critical patent/JPH01261359A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/32Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of salts of sulfonic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/02Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
    • C07C303/04Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups
    • C07C303/06Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups by reaction with sulfuric acid or sulfur trioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain sodium toluenesulfonate, by adding water to a reaction solution of excess toluene with sulfuric acid, obtaining p-toluenesulfonic acid as monohydrate crystals, simultaneously separating crystals and neutralizing the resultant filtrate, etc., with caustic soda. CONSTITUTION:Toluene is reacted with 80-98% sulfuric acid at 2-4 molar ratio at the boiling point of the toluene and the resultant reaction solution is cooled to about 60 deg.C. Water in an amount corresponding to <=0.75mol based on 1 mol p-toluenesulfonic acid in the reaction solution is then added to crystallize monohydrate crystals of p-toluenesulfonic acid while cooling the reaction mixture to 20-60 deg.C. The above-mentioned crystals are subsequently separated to provide a filtrate. The obtained filtrate, a mixture thereof with part of the above-mentioned reaction solution or mixture of toluenesulfonic acid crystals separated and collected by adding water to the filtrate with the afore-mentioned reaction solution is neutralized with caustic soda to afford sodium toluenesulfonate. The aimed substance of high p-isomer purity is obtained by the above-mentioned method.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はp−トルエンスルホン酸と、トルエンスルホ
ン酸ソーダとを併産する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] This invention relates to a method for co-producing p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

p−トルエンスルホン酸及びトルエンスルホン酸ソーダ
は、いずれもエステル化反応の触媒、ポリエステルの重
合用触媒、フラン樹脂、フェノール樹脂等の硬化用触媒
など各種の触媒として、また洗剤の固結防止剤、各種物
質の可溶化剤、さらにはコロイドの粘度低下剤等として
幅広く利用されている。
Both p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate are used as various catalysts such as esterification reaction catalysts, polyester polymerization catalysts, curing catalysts for furan resins, phenol resins, etc., and as anti-caking agents for detergents. It is widely used as a solubilizer for various substances and as a viscosity reducing agent for colloids.

か\る用途に使用されるp−トルエンスルホン酸は、−
船釣にはトルエンを硫酸1発煙硫酸、無水硫酸等のスル
ホン化剤でスルホン化し、得られた反応液に、水を添加
してp−トルエンスルホン酸−水和物結晶を選択的に晶
析させ、このp−トルエンスルホン酸−水和物結晶を分
離することによって得られ、また、トルエンスルホン酸
ソーダは上述のスルホン化反応液をアルカリで中和する
ことによって製造されている。
p-Toluenesulfonic acid used for these purposes is -
For boat fishing, toluene is sulfonated with a sulfonating agent such as sulfuric acid, fuming sulfuric acid, or sulfuric anhydride, and water is added to the resulting reaction solution to selectively crystallize p-toluenesulfonic acid hydrate crystals. Sodium toluenesulfonate is produced by neutralizing the above-mentioned sulfonation reaction solution with an alkali.

スルホン化反応によって得られる、トルエンスルホン酸
及びトルエンスルホン酸ソーダは2反応条件によってp
−トルエンスルホン酸及びp−)ルエンスルホン酸ソー
ダ(以下場合によってはこれらを2体と略称する)の他
に、0−トルエンスルホン酸及びo−)ルエンスルホン
酸ソーダ(以下場合によってはこれらを0体と略称する
)2m−トルエンスルホン酸及びm−トルエンスルホン
酸ソーダ(以下場合によってはこれらをm体と略称する
)を種々の割合で含有したものとなり、また副生じたス
ルホン等をも含有している。
Toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate obtained by the sulfonation reaction can be converted to p depending on two reaction conditions.
In addition to -toluenesulfonic acid and p-) sodium sulfonate (hereinafter, in some cases, these are abbreviated as two bodies), 0-toluenesulfonic acid and o-) sodium sulfonate (hereinafter, in some cases, these are abbreviated as 2 bodies). It contains 2m-toluenesulfonic acid and sodium m-toluenesulfonic acid (hereinafter referred to as m-form) in various proportions, and also contains by-products such as sulfone. ing.

また、前記p−トルエンスルホン酸の製造方法において
、トルエンとスルホン化剤とは、理論的には化学量論量
で反応させればよいのであるが。
In addition, in the method for producing p-toluenesulfonic acid, theoretically, toluene and the sulfonating agent may be reacted in stoichiometric amounts.

実用上は、スルホン化剤をトルエンに対する化学量論量
よりも過剰に使用して反応させる方法(例えば特開昭5
2−139042号)と、トルエンをスルホン化剤に対
して化学量論量よりも過剰に使用して反応させる方法(
例えば特開昭54−98736号や英国特許第9678
74号など)のいずれかが採用されている。
In practice, a method is used in which a sulfonating agent is used in excess of the stoichiometric amount to toluene (for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
2-139042) and a method of reacting using toluene in excess of the stoichiometric amount with respect to the sulfonating agent (No. 2-139042).
For example, Japanese Patent Application Publication No. 54-98736 and British Patent No. 9678
No. 74, etc.) have been adopted.

〔発明が解決しようとする課題〕 p−)ルエンスルホン酸と、トルエンスルホン酸ソーダ
とを需要に応じて生産するには、前記したトルエンとス
ルホン化剤との反応による反応液を、その都度側の工程
で処理して生産せざるを得ない煩雑さと、工程上に無駄
があるという問題を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] p-) In order to produce toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate according to demand, the reaction solution obtained by the reaction between toluene and the sulfonating agent described above is added to the side each time. There are problems with the complexity of having to process and produce the product and the waste in the process.

また、p−1−ルエンスルホン酸は、一般にp体純度が
99%以上の一水和物結晶であることが要望されており
、この要望を満たする共に、p−トルエンスルホン酸と
トルエンスルホン酸ソーダを合理的に併産する方法が強
く求められている。
In addition, p-1-toluenesulfonic acid is generally required to be a monohydrate crystal with a p-isomer purity of 99% or more, and in addition to meeting this requirement, p-toluenesulfonic acid and toluenesulfonic acid There is a strong need for a method to co-produce soda in a rational manner.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明の発明者等は畝上のごとき観点から前記の併産
方法に取組んで鋭意検討の結果、この発明を完成するに
至ったものである。
The inventors of this invention worked on the above-mentioned co-production method from the viewpoint of ridges, and as a result of intensive study, they were able to complete this invention.

すなわち、この発明はトルエンと硫酸をトルエン過剰で
反応させて得られたトルエンスルホン酸を含有する反応
液の一部又は全部に水を添加し。
That is, in the present invention, water is added to part or all of a reaction solution containing toluene sulfonic acid obtained by reacting toluene and sulfuric acid in an excess of toluene.

該反応液からp−)ルエンスルホン酸を一水和物結晶と
して晶出させて取得すると共に、結晶を分離した濾液、
該濾液と前記反応液との混合物、又は該濾液に水を添加
して分取したトルエンスルホン酸結晶と前記反応液との
混合物をカセイソーダで中和してトルエンスルホン酸ソ
ーダを得ることを特徴とするものである。
A filtrate obtained by crystallizing p-)luenesulfonic acid as monohydrate crystals from the reaction solution and separating the crystals;
A mixture of the filtrate and the reaction solution, or a mixture of toluenesulfonic acid crystals separated by adding water to the filtrate and the reaction solution is neutralized with caustic soda to obtain sodium toluenesulfonate. It is something to do.

この発明の方法における一方の原料であるトルエンは、
−船釣に市販されている石油精製より製造されるトルエ
ンが使用され、他の原料である硫酸は通常の製造方法2
例えば硫黄の酸化法及び硫化鉱の燃焼法により製造され
た硫酸が使用可能である。
Toluene, one of the raw materials in the method of this invention, is
-Toluene produced from petroleum refining, which is commercially available for boat fishing, is used, and the other raw material, sulfuric acid, is produced using the normal production method 2.
For example, sulfuric acid produced by a sulfur oxidation method and a sulfide ore combustion method can be used.

使用する硫酸の好ましい濃度は、50〜100%(重量
%;以下同じ)、更に好ましくは80〜98%である。
The preferred concentration of sulfuric acid used is 50 to 100% (weight %; the same applies hereinafter), more preferably 80 to 98%.

この硫酸濃度が50%より低いとスルホン化反応が遅(
なり、より大きな反応器が必要となる。
If this sulfuric acid concentration is lower than 50%, the sulfonation reaction will be slow (
Therefore, a larger reactor is required.

また、スルホン化反応において、生成する水と原料硫酸
による水をトルエンと共沸させる時に多量の熱が必要と
なって経済的に好ましくない。
Furthermore, in the sulfonation reaction, a large amount of heat is required to azeotrope the produced water and the water from the raw material sulfuric acid with toluene, which is economically undesirable.

濃度が100%を越える硫酸は、いわゆる発煙硫酸とな
り、スルホン化反応時にジトルイルスルホンの副生ずる
ため好ましくない。
Sulfuric acid with a concentration exceeding 100% is undesirable because it becomes so-called fuming sulfuric acid and ditolyl sulfone is produced as a by-product during the sulfonation reaction.

この発明のスルホン化反応時におけるトルエンと硫酸の
使用割合は、トルエン過剰であり、トルエンと硫酸の好
適なモル比は、1.5〜5.更に好ましくは2〜4であ
る。
The ratio of toluene and sulfuric acid used in the sulfonation reaction of this invention is an excess of toluene, and the preferred molar ratio of toluene and sulfuric acid is 1.5 to 5. More preferably, it is 2-4.

モル比が1.5より低いと2反応の進行につれて温度を
制御することが困難となり、ジトルイルスルホンの副生
及びトルエンスルホン酸のm体が増加する傾向となり1
モル比が5より高くなると加熱に要する熱量の増加、単
位生産量当りの反応器容積の増大、及び付随するポンプ
等の機器類の大型化を招くので好ましくない。
If the molar ratio is lower than 1.5, it becomes difficult to control the temperature as the two reactions progress, and the by-product of ditolylsulfone and the m-form of toluenesulfonic acid tend to increase.
If the molar ratio is higher than 5, it is not preferable because it causes an increase in the amount of heat required for heating, an increase in the reactor volume per unit production amount, and an increase in the size of accompanying equipment such as pumps.

スルホン化反応の温度は、トルエンの沸点で行い、原料
硫酸中の水と反応により生成する水をトルエンと共沸で
反応器より除去し、水を液液分離した後、留出したトル
エンは反応器に戻すよう操作する。
The temperature of the sulfonation reaction is the boiling point of toluene, and the water produced by the reaction with the water in the raw sulfuric acid is removed from the reactor azeotropically with the toluene. After the water is separated into liquid and liquid, the distilled toluene is reacted. Operate to return it to the container.

反応の終了は留出した水により判定する。The completion of the reaction is determined by the distilled water.

この留出する水はほぼ定量的に測定することが可能で1
反応が終了した時2反応液には実質的に水は含まれてお
らず、また硫酸はほぼ定量的に反応し1反応液中には存
在せず、生成したトルエンスルホン酸が過剰に使用した
トルエンに溶解した状態となる。
This distilled water can be measured almost quantitatively.
When the reaction was completed, water was not substantially contained in the reaction solution 2, and sulfuric acid had reacted almost quantitatively, and no sulfuric acid was present in the reaction solution 1, and the produced toluenesulfonic acid was used in excess. It becomes dissolved in toluene.

この反応液を所望するp−)ルエンスルホン酸−水和物
と、トルエンスルホン酸ソーダの量、及びそのトルエン
スルホン酸ソーダ中のO体/m体/p体の各組成比に基
づいて分割し9分割した一方の反応液をp−)ルエンス
ルホン酸−水和物を晶析する工程に供給する。
This reaction solution was divided based on the desired p-)luenesulfonic acid hydrate, the amount of sodium toluenesulfonate, and the respective composition ratios of O-isomer/m-isomer/p-isomer in the sodium toluenesulfonate. One of the nine divided reaction solutions is supplied to the step of crystallizing p-)toluenesulfonic acid hydrate.

この工程におけるp−トルエンスルホン酸−水和物の晶
析は5反応液の温度を、スルホン化反応の温度から、好
ましくは30℃、より好ましくは60℃を下限とする範
囲内の温度に冷却した後。
In this step, the crystallization of p-toluenesulfonic acid hydrate is performed by cooling the temperature of the reaction solution to a temperature within the range from the temperature of the sulfonation reaction to preferably 30°C, more preferably 60°C as the lower limit. After.

反応液に水を加えて行うものであるが、水は反応液中の
生成p−トルエンスルホン酸のモル量より少ないモル量
を添加するものである。
The reaction is carried out by adding water to the reaction solution, and the water is added in a molar amount smaller than the molar amount of p-toluenesulfonic acid produced in the reaction solution.

水を添加する際の反応液の温度が30℃より低い温度で
あると、結晶が急激に析出し、結晶中のp体純度が低下
すため、前記の温度範囲に反応液を維持することが望ま
しい。
If the temperature of the reaction solution when adding water is lower than 30°C, crystals will precipitate rapidly and the p-isomer purity in the crystals will decrease, so it is difficult to maintain the reaction solution within the above temperature range. desirable.

添加する水の量は、使用反応液中のp−)ルエンスルホ
ン酸1モルに対し、0.8モル以下、更に好ましくは0
.75モル以下であり、水の量が0.8モルより多いと
、析出するトルエンスルホン酸中のp体の割合が低下す
るおそれがあるので好ましくない。
The amount of water to be added is 0.8 mol or less, more preferably 0.0 to 1 mol of p-)luenesulfonic acid in the reaction solution used.
.. If the amount of water is 75 mol or less, and the amount of water is more than 0.8 mol, the proportion of p-isomer in the precipitated toluenesulfonic acid may decrease, which is not preferable.

水の添加後9反応液の温度は、p−1−ルエンスルホン
酸の水和熱で上昇するが、これを冷却して温度が20〜
60℃の範囲で結晶を分離する。
After the addition of water, the temperature of the reaction solution rises due to the heat of hydration of p-1-luenesulfonic acid, but this is cooled down to a temperature of 20~20°C.
Separate the crystals at a temperature of 60°C.

この温度が20℃以下においては、p体と共にO体りm
体も析出してp体純度の低下を来し、また、60℃より
高い温度で分離するとp体純度の高い結晶が得られるが
、その量は少く、好ましいものではない。
When this temperature is below 20°C, both the p-form and the O-form m
Also, separation at a temperature higher than 60° C. yields crystals with high p-isomer purity, but the amount thereof is small, which is not preferable.

かくして得たp−)ルエンスルホン酸−水和物結晶は、
この結晶に付着したトルエンを除去して目的とする高純
度のp−)ルエンスルホン酸を一水和物結晶として得る
ことができる。
The thus obtained p-)luenesulfonic acid hydrate crystals are
By removing toluene adhering to the crystals, the desired high-purity p-)luenesulfonic acid can be obtained in the form of monohydrate crystals.

この結晶分離は0通常の分離方法1例えば遠心分離、濾
過等により可能である。
This crystal separation can be performed by conventional separation methods such as centrifugation and filtration.

この分離で得たトルエンの付着した結晶は9通常の乾燥
方法9例えば減圧乾燥1通風乾燥等により、乾燥して目
的とする高純度のp−トルエンスルホン酸−水和物結晶
を得ることができる。
The toluene-adhered crystals obtained in this separation can be dried by a normal drying method, such as vacuum drying and ventilation drying, to obtain the desired high-purity p-toluenesulfonic acid hydrate crystals. .

かくて得られるp−)ルエンスルホン酸−水和物結晶は
、非常に吸湿性が高いので、吸湿しないよう十分に注意
して貯蔵、充填することが必要がある。
The p-)luenesulfonic acid hydrate crystals thus obtained are highly hygroscopic, and therefore must be stored and packed with sufficient care to prevent moisture absorption.

一方、トルエンスルホン酸ソーダは、所望とするトルエ
ンスルホン酸ソーダ中のp体純度によって1次のΦ〜■
の方法で得ることができる。
On the other hand, sodium toluenesulfonate has a primary Φ~■ depending on the desired p-body purity in sodium toluenesulfonate.
It can be obtained in this way.

■ 前記p−)ルエンスルホン酸−水和物結晶を分離し
た濾液をカセイソーダで直接中和してトルエンスルホン
酸ソータヲ得ル。
(2) The filtrate from which the p-)toluenesulfonic acid hydrate crystals were separated is directly neutralized with caustic soda to obtain toluenesulfonic acid sorta.

■ 前記p−)ルエンスルホン酸−水和物結晶を分離し
た濾液と、先に分割した残りの反応液とを混合し、この
混合物をカセイソーダで中和してトルエンスルホン酸ソ
ーダを得る。
(2) The filtrate from which the p-)toluenesulfonic acid hydrate crystals were separated is mixed with the remaining reaction solution previously divided, and this mixture is neutralized with caustic soda to obtain sodium toluenesulfonate.

■ 前記p−トルエンスルホン酸−水和物結晶を分離し
た濾液に、更に水を添加して前記p−)ルエンスルホン
酸−水和物結晶の晶析、及び分離方法に準する操作によ
って、該分離濾液中に含まれているトルエンスルホン酸
異性体中のp体よりも高濃度のp体を含有するトルエン
スルホン酸結晶を取得し、当該結晶を前記分割した残り
の反応液と混合し、この混合物をカセイソーダで中和し
てトルエンスルホン酸ソーダを得る。
(2) Water is further added to the filtrate from which the p-toluenesulfonic acid hydrate crystals have been separated, and the p-)toluenesulfonic acid hydrate crystals are crystallized by an operation similar to the separation method. Obtain toluenesulfonic acid crystals containing p-isomer at a higher concentration than the p-isomer in the toluenesulfonic acid isomers contained in the separated filtrate, mix the crystals with the remaining reaction solution after the division, and The mixture is neutralized with caustic soda to obtain sodium toluenesulfonate.

なお、前記■の方法においては、前記反応液を分割する
必要はなく、全量をp−)ルエンスルホン酸−水和物結
晶の晶析工程に供給してp−トルエンスルホン酸とトル
エンスルホン酸ソーダとの併産を図ることができる。
In addition, in the method (2) above, there is no need to divide the reaction solution, and the entire amount is supplied to the crystallization step of p-)toluenesulfonic acid hydrate crystals to separate p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate. It is possible to co-produce products with

これらの方法による中和に際し、使用するカセイソーダ
水溶液は、中和反応後に生成するトルエンスルホン酸ソ
ーダが溶解するように、予め濃度を調節したカセイソー
ダ水溶液を使用しても、また高濃度のカセイソーダ水溶
液と水を別途供給して中和反応を行ってもよい。
When neutralizing by these methods, the caustic soda aqueous solution used may be a caustic soda aqueous solution whose concentration has been adjusted in advance so that the sodium toluene sulfonate produced after the neutralization reaction is dissolved, or a caustic soda aqueous solution with a high concentration. The neutralization reaction may be carried out by separately supplying water.

この際、先に水を供給することが中和反応時にトルエン
スルホン酸ソーダの結晶析出がないのでより好ましい。
At this time, it is more preferable to supply water first because this prevents crystal precipitation of sodium toluenesulfonate during the neutralization reaction.

中和反応温度は、以後のトルエンスルホン酸ソーダ結晶
の取得方法により異なるが、温度10〜80℃で行うこ
とが望ましい。
The neutralization reaction temperature varies depending on the subsequent method of obtaining sodium toluenesulfonate crystals, but it is preferably carried out at a temperature of 10 to 80°C.

中和反応後に得られたトルエンスルホン酸ソーダ水溶液
から、トルエンスルホン酸ソーダの結晶を得る方法とし
ては、常法2例えば蒸発濃縮法。
Methods for obtaining crystals of sodium toluenesulfonate from the aqueous sodium toluenesulfonate solution obtained after the neutralization reaction include conventional method 2, such as evaporation concentration method.

スプレードライ法、冷却晶析法等が利用可能である。Spray drying method, cooling crystallization method, etc. can be used.

得られたトルエンスルホン酸ソーダ結晶は、トルエンと
硫酸との反応における硫酸過剰の方法で見られるような
副生硫酸ソーダを全く含んでいないので、高純度結晶の
取得が可能である。
The obtained sodium toluene sulfonate crystals do not contain any by-product sodium sulfate, which is seen in a method in which excess sulfuric acid is used in the reaction of toluene and sulfuric acid, so that it is possible to obtain high-purity crystals.

かくて得られるトルエンスルホン酸ソーダは。Sodium toluenesulfonate is thus obtained.

貯蔵、取扱に何等特別な注意の必要のない、安定な中性
の結晶である。
It is a stable, neutral crystal that does not require any special precautions in storage or handling.

トルエンスルホン酸ソーダ水溶液から分離されたトルエ
ンは、そのま\、又は必要に応じて蒸留。
Toluene separated from the aqueous solution of sodium toluene sulfonate can be used as is, or if necessary, distilled.

回収してスルホン化反応に循環使用される。It is recovered and recycled for use in the sulfonation reaction.

〔作   用〕[For production]

ベンゼン、トルエンを代表とする芳香族化合物のスルホ
ン化反応については、既に数多くの検討がなされており
、−船釣な反応の分類では平衡反応であり、見かけの反
応速度は硫酸濃度に比例する。
Many studies have already been conducted on the sulfonation reaction of aromatic compounds, typified by benzene and toluene, and it is classified as an equilibrium reaction, and the apparent reaction rate is proportional to the sulfuric acid concentration.

このため、トルエンに対して硫酸を過剰に使用する方法
では9反応によって生成する水に起因して硫酸の濃度低
下が生ずることを少なくすること必要があり、トルエン
に対して2〜3倍モル以上の硫酸を必要し、その結果多
量の硫酸を主とする廃液が副生ずる。
For this reason, in the method of using sulfuric acid in excess of toluene, it is necessary to reduce the decrease in the concentration of sulfuric acid due to water generated by the 9 reactions, and it is necessary to reduce the concentration of sulfuric acid by at least 2 to 3 times the molar amount relative to toluene. of sulfuric acid is required, and as a result, a large amount of waste liquid mainly consisting of sulfuric acid is produced as a by-product.

また、硫酸中でトルエンを加熱することは、ジトルイル
スルホンの副生のみならず9例えばケールプール法によ
る有機窒素分析に使用されるごとく、硫酸によりトルエ
ンが分解して高沸点の着色成分を生成するので、この脱
色、除去が必要となる。
In addition, heating toluene in sulfuric acid not only produces by-products of ditolylsulfone, but also produces colored components with high boiling points, such as decomposition of toluene by sulfuric acid, as used in organic nitrogen analysis by the kale pool method. Therefore, decolorization and removal are necessary.

一方、トルエンを過剰に使用する方法では9反応により
生成する水をトルエンと共に、共沸で反応系外に取り除
くことが必要である。
On the other hand, in the method of using an excess of toluene, it is necessary to azeotropically remove the water produced by the 9 reaction from the reaction system together with the toluene.

この発明では、前記硫酸過剰法によって生ずるトラブル
を避けてトルエンの過剰法を建前とするもので、これに
よりジトルイルスルホンの副生がなく、かつ反応液がト
ルエンの分解により着色することもなく、頗る順調にス
ルホン化することができる。
This invention uses an excess toluene method to avoid the troubles caused by the excess sulfuric acid method, thereby eliminating the by-product of ditolylsulfone and preventing the reaction solution from being colored due to decomposition of toluene. Sulfonation can be carried out very smoothly.

この反応で得られる反応液中には、多量の未反応のトル
エンが含まれているが、この反応液の一部若しくは全部
をp−)ルエンスルホン酸−水和物結晶の晶析に使用し
、その際加える水を生成p−トルエンスルホン酸より少
いモル量に制限して晶析することによって、純度の高い
p−)ルエンスルホン酸−水和物結晶が得られる。
The reaction solution obtained in this reaction contains a large amount of unreacted toluene, but some or all of this reaction solution is used for crystallization of p-)luenesulfonic acid hydrate crystals. By limiting the amount of water added during crystallization to a smaller molar amount than the p-toluenesulfonic acid produced, highly pure p-)toluenesulfonic acid hydrate crystals can be obtained.

また、か\る少ない水の使用により、この結晶の分離取
得で生ずる分離濾液中の水も少なく留めることができる
が、これによって前記分Mir!液中のトルエンスルホ
ン酸、及びトルエンの各濃度ヲ高く維持することができ
、爾後のトルエンスルホン酸ソーダ生成におけるp体含
有量の多いソーダ塩を得ることができるのである。
In addition, by using a small amount of water, the amount of water in the separated filtrate produced in the separation and acquisition of the crystals can also be kept to a small extent, which results in the reduction of the amount of water in the filtrate. It is possible to maintain high concentrations of toluenesulfonic acid and toluene in the liquid, and it is possible to obtain a soda salt with a high content of p-isomer in the subsequent production of sodium toluenesulfonate.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、実施例を示してこの発明をより具体的に説明する
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

1胤皿上 加熱還流状態に維持したトルエン322部(重量部;以
下同じ)に、98%硫酸100部を攪拌しながら1時間
に亘って滴下した。
100 parts of 98% sulfuric acid was added dropwise over 1 hour to 322 parts (by weight; the same applies hereinafter) of toluene maintained under heating and reflux on a seed plate over 1 hour.

その後も攪拌、還流を続け1反応により生成した水をト
ルエンと共沸により除去した。
Stirring and refluxing were continued thereafter, and the water produced in reaction 1 was removed by azeotropy with toluene.

約4時間の後、・20部の水が留出し2反応が終了した
After about 4 hours, 20 parts of water was distilled off and the second reaction was completed.

反応液は薄いピンク色で、トルエンにトルエンスルホン
酸が均一に溶解した液であった。
The reaction solution was pale pink and was a solution in which toluene sulfonic acid was uniformly dissolved in toluene.

得られた反応生成物は、トルエンスルホン酸(2体85
%、0体13%1m体2%)であり、ジトルイルスルホ
ンは痕跡量であった。
The obtained reaction product is toluenesulfonic acid (2 bodies 85
%, 0 bodies, 13%, 1 m bodies, 2%), and ditolyl sulfone was a trace amount.

反応液を2分割し、その1方を70”Cに冷却した後、
水5.5部を攪拌しながら滴下した。
After dividing the reaction solution into two parts and cooling one of them to 70"C,
5.5 parts of water was added dropwise while stirring.

これを3時間で45℃まで冷却し、析出した結晶を濾過
し、45℃に加熱したトルエン50部で洗浄した後、6
0℃で3時間真空乾燥をして、純度99.7%のp−+
−ルエンスルホン酸−水fD物結晶55.0部を得た。
This was cooled to 45°C for 3 hours, and the precipitated crystals were filtered and washed with 50 parts of toluene heated to 45°C.
Vacuum dried at 0°C for 3 hours to obtain p-+ with a purity of 99.7%.
55.0 parts of -luenesulfonic acid-water fD crystals were obtained.

この結晶を濾過し1分離した濾液に水10部を加えて更
に濾過することにより、トルエンで湿った9体を81%
含有するトルエンスルホン酸結晶を得た。
By filtering these crystals, adding 10 parts of water to the filtrate and further filtration, the 9 bodies moistened with toluene were reduced to 81%.
Crystals containing toluenesulfonic acid were obtained.

この湿結晶を先に分割した反応液と混合し、温度55℃
で、水92部、48%カセイソーダ水溶液50.5部を
加えて中和した。
The wet crystals were mixed with the previously divided reaction solution at a temperature of 55°C.
Then, 92 parts of water and 50.5 parts of a 48% caustic soda aqueous solution were added to neutralize the mixture.

その後、この中和で生じたトルエンスルホン酸ソーダの
溶解している水層と、トルエン層とを分離し、水層を蒸
発tl’a)、てトルエンスルホン酸ソーダ結晶117
部を得た。
Thereafter, the aqueous layer containing dissolved sodium toluenesulfonate generated by this neutralization is separated from the toluene layer, and the aqueous layer is evaporated (tl'a) to crystallize 117 sodium toluenesulfonate.
I got the department.

゛ この結晶は分析の結果、トルエンスルホン酸ソーダ
純度99,8%で、そのうちの9体の割合は84.3%
で、硫酸根を含まない結晶であった。
゛ As a result of analysis, this crystal has a purity of 99.8% of sodium toluene sulfonate, and the proportion of 9 crystals is 84.3%.
It was a crystal that did not contain sulfate groups.

なお、トルエン層は、トルエンと硫酸の反応のためのト
ルエンとして使用することができる。
Note that the toluene layer can be used as toluene for the reaction of toluene and sulfuric acid.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は、トルエンと硫酸をトルエン過剰で反応させ
て得た反応液の一部又は全部に、該反応液中の生成p−
)ルエンスルホン酸より少ないモル量の水を添加して晶
析し、p−トルエンスルホン酸を一水和物結晶として取
得すると共に、前記の分離濾液の単独、又は分離濾液と
前記反応液との混合物、若しくは該分離濾液から分取し
たトルエンスルホン酸結晶と、前記反応液との混合物を
中和してトルエンスルホン酸ソーダを得るp−)ルエン
スルホン酸とトルエンスルホン酸ソーダとの併産方法で
ある。
In this invention, p-
) Crystallization is performed by adding a smaller molar amount of water than toluenesulfonic acid to obtain p-toluenesulfonic acid as monohydrate crystals, and the separation filtrate alone or a combination of the separation filtrate and the reaction solution. A mixture or a mixture of toluenesulfonic acid crystals separated from the separated filtrate and the reaction solution is neutralized to obtain sodium toluenesulfonate p-) A method for co-production of toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate. be.

しかして、トルエン過剰による反応方法で得た反応液を
、生成p−)ルエンスルホン酸より少ないモル量の水で
晶析することによつて、p体純度の高いp−)ルエンス
ルホン酸を効率よく取得すると共に、その際生じた分離
濾液の単独、またはこの分離濾液と前記反応液の一部と
を巧妙に利用して、その中のトルエンスルホン酸成分を
余すことなくp体濃度の高いトルエンスルホン酸ソーダ
に転化し得た点で優れたものである。
Therefore, by crystallizing the reaction solution obtained by the reaction method using excess toluene with water in a smaller molar amount than the produced p-)luenesulfonic acid, p-)luenesulfonic acid with high p-isomer purity was efficiently produced. At the same time, by cleverly using the separated filtrate alone or this separated filtrate and a part of the reaction solution, toluene with a high p-isomer concentration can be obtained without leaving out all the toluenesulfonic acid component therein. It is excellent in that it can be converted into sodium sulfonate.

この方法によれば、その都度側の工程で生産していた従
来方法の煩雑さと、工程上のロスを完全に解消し、硫酸
過剰法のごとき廃液の副生のない状態で、  p−)ル
エンスルホン酸とそのソーダ塩を効率的に併産すること
ができので、技術的、経済的メツリドは頗る大きく、ま
たこれらの化合物を使用する洗剤、医薬・農薬、高分子
化学工業にもたらす影響は計り知れないものである。
This method completely eliminates the complexity and loss in the process of the conventional method, which required production in each process, and produces p-)luene without the by-product of waste liquid as in the sulfuric acid excess method. Since sulfonic acid and its soda salt can be efficiently co-produced, the technical and economic benefits of metulid are significant, and the impact on the detergents, pharmaceuticals, agrochemicals, and polymer chemical industries that use these compounds is immeasurable. It is unknown.

特許出願人 東亜合成化学工業株式会社代 理 人 弁
理士 幸  1) 全  弘手続補正書 昭和63年 6月 8日 1、事件の表示 昭和63年特許願第87872号 2、発明の名称 p−)ルエンスルホン酸及びトル エンスルホン酸ソーダの製造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 東京都港区西新橋1丁目14番1号 東亜合成化学工業株式会社 4、代理人畢tOS 東京都港区新橋5丁目12番1号 5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 (11明細書第4頁第9行目に「この要望を満たする共
に」とあるを「この要望を満たすと共に」と補正する。
Patent applicant: Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd. Agent: Patent attorney Yuki 1) Completed written amendment to the Hong Kong procedure June 8, 1988 1, Indication of case: Patent Application No. 87872, 1987 2, Title of the invention p-) Manufacturing method for luenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate 3, relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant: 1-14-1 Nishi-Shinbashi, Minato-ku, Tokyo Toagosei Chemical Industry Co., Ltd. 4, Agent: HitOS Tokyo 5-12-1-5 Shinbashi, Minato-ku, "Detailed Description of the Invention" column 6 of the specification to be amended, contents of the amendment (11) ” should be amended to read, “In addition to meeting this request.”

(2)  明細書第6頁第1〜2行目に「ジトルイルス
ルホンの副生ずるため」とあるを「ジトルイルスルホン
が副生ずるため」と補正する。
(2) In the first and second lines of page 6 of the specification, the phrase "because ditolyl sulfone is produced as a by-product" is amended to "because ditolyl sulfone is produced as a by-product."

(3)明細書第8頁第1行目に「p体純度が低下すため
」とあるを「「p体純度が低下するため」と補正する。
(3) In the first line of page 8 of the specification, the phrase ``due to a decrease in p-isomer purity'' is corrected to ``because p-isomer purity decreases.''

(4)明細書第17頁第8行目に「効率的に併産するこ
とができので」とあるを「効率的に併産することができ
るので」と補正する。
(4) On page 17, line 8 of the specification, the phrase "because we can efficiently produce products together" is amended to "because we can efficiently produce products together."

(5)  明細書第17頁第8〜9行目に「経済的メツ
リドは」とあるを「経済的メリットは」と補正する。
(5) On page 17, lines 8 and 9 of the specification, the phrase ``economic merits'' is amended to read ``economic merits''.

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トルエンと硫酸をトルエン過剰で反応させて得ら
れたトルエンスルホン酸を含有する反応液の一部又は全
部に水を添加し、該反応液からp−トルエンスルホン酸
を一水和物結晶として晶出させて取得すると共に、結晶
を分離した濾液、該濾液と前記反応液との混合物、又は
該濾液に水を添加して分取したトルエンスルホン酸結晶
と前記反応液との混合物をカセイソーダで中和してトル
エンスルホン酸ソーダを得ることを特徴とするp−トル
エンスルホン酸及びトルエンスルホン酸ソーダの製造方
法。
(1) Add water to part or all of the reaction solution containing toluenesulfonic acid obtained by reacting toluene and sulfuric acid with excess toluene, and crystallize p-toluenesulfonic acid as monohydrate from the reaction solution. At the same time, a filtrate from which the crystals are separated, a mixture of the filtrate and the reaction solution, or a mixture of toluenesulfonic acid crystals separated by adding water to the filtrate and the reaction solution are mixed with caustic soda. A method for producing p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate, the method comprising neutralizing with sodium toluenesulfonate to obtain sodium toluenesulfonate.
JP8787288A 1988-04-09 1988-04-09 Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate Pending JPH01261359A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8787288A JPH01261359A (en) 1988-04-09 1988-04-09 Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8787288A JPH01261359A (en) 1988-04-09 1988-04-09 Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01261359A true JPH01261359A (en) 1989-10-18

Family

ID=13926958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8787288A Pending JPH01261359A (en) 1988-04-09 1988-04-09 Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01261359A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102911089A (en) * 2012-11-06 2013-02-06 广州化学试剂厂 Method for preparing iron p-toluenesulfonate and solution thereof
CN107963984A (en) * 2017-07-03 2018-04-27 湖北华恒达化工有限公司 The continuous process system and method for a kind of p-methyl benzenesulfonic acid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102911089A (en) * 2012-11-06 2013-02-06 广州化学试剂厂 Method for preparing iron p-toluenesulfonate and solution thereof
CN107963984A (en) * 2017-07-03 2018-04-27 湖北华恒达化工有限公司 The continuous process system and method for a kind of p-methyl benzenesulfonic acid
CN107963984B (en) * 2017-07-03 2023-12-22 襄阳汉元化工有限公司 Continuous production system and method for p-toluenesulfonic acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102611590B1 (en) Process for purifying alkanesulfonic acid anhydride and process for producing alkanesulfonic acid using purified alkanesulfonic acid anhydride
JPH07103058B2 (en) Method for producing bisphenol A
US3549319A (en) Production of alkali metal sulfites or bisulfites
US6864388B2 (en) Process for preparing salts of methallylsulfonic acid
US4937387A (en) Processes for preparing diaryl sulfones
JPH01261359A (en) Production of p-toluenesulfonic acid and sodium toluenesulfonate
JP4238300B2 (en) Method for producing high purity bis-β-hydroxyethyl terephthalate
JP2815071B2 (en) Method for producing dichlorodiphenyl sulfone
EP0398282B1 (en) Process for manufacturing high-purity o-toluic acid
KR970007021B1 (en) A novel process for the preparation of aromatic sulfonic acid and equipment of preparation
US4297508A (en) Process for producing 2 hydroxy-naphthalene-3-carboxylic acid
US3329598A (en) Photochemical methods for making sulfopivalic acid anhydride
JPS58157760A (en) Preparation of m-xylene-4-sulfonic acid
US3226430A (en) Sulfonation of cyclohexylamine with so3
EP0280725B1 (en) Improvement for processes for preparing diaryl sulfones
JPS61167632A (en) Purification of allyl alcohol
US5097074A (en) Process for purifying 4,4&#39;-dihydroxydiphenylsulfone
US2333701A (en) Acid
US3607908A (en) Process for purifying bis (beta-hdroxyethyl) terephthalate
US3043864A (en) Process for the production of cyclohexylsulfamates
US3456020A (en) Production of 2,2&#39;-methylene bis(3,4,6-trichlorophenol)
JP2023095750A (en) Method for recycling taurine mother liquor
JPS643175B2 (en)
US3476805A (en) Adipic acid recovery from nitric acid oxidation
JPH0328114A (en) Recycling method for aqueous by-product generated from manufacture of sodium dithionite