[发明专利]一种两步合成制备4-异丙基苯磺酰氯的方法和工艺

说明书

技术领域

本发明涉及4-异丙基苯磺酰氯的制备方法，特别是一种两步合成制备4-异丙基苯磺酰氯的方法和工艺。

背景技术

4-异丙基苯磺酰氯广泛用作医药、染料、颜料、助剂等的中间体。目前工业上生产4-异丙基苯磺酰氯的常用方法，是将异丙苯与大量过量的氯磺酸反应制得，氯磺酸的用量较大，产品收率较低，质量较差。

利用异丙苯与氯磺酸制备4-异丙基苯磺酰氯的反应实际上是分两步进行的，首先是异丙苯与氯磺酸发生磺化反应，生成4-异丙基苯磺酸，然后是4-异丙基苯磺酸再与氯磺酸发生酰氯化反应，生成4-异丙基苯磺酰氯。研究发现，异丙苯与大量过量的氯磺酸发生反应时，会造成大量异构体及亚砜类副产物的生成，造成产品收率较低、质量较差，同时，产生较多三废和污染问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种两步合成制备4-异丙基苯磺酰氯的方法和工艺，该制备方法通过分步控制反应条件，分两步进行磺化反应和酰氯化反应，有效降低了各种异构体的生成，降低了氯磺酸的用量，通过加入无机盐催化剂，有效抑制了亚砜类化合物的生成；此外利用低温下4-异丙基苯磺酰氯难溶于水的性质，采用冰水稀释析出法分离产品，制备高收率、高纯度的4-异丙基苯磺酰氯。

本发明的技术方案如下：

一种两步合成制备4-异丙基苯磺酰氯的方法和工艺，步骤如下：

1)反应釜中加入异丙苯和无机盐催化剂，搅拌下于0℃-30℃第一次缓速加入氯磺酸进行磺化反应，加毕后进行保温反应；

2)搅拌下于10℃-50℃第二次缓速加入氯磺酸进行酰氯化反应，加毕后进行保温反应制得磺化物料；

3)采用冰水析出法分离和提纯4-异丙基苯磺酰氯，方法是在搅拌下将上述磺化物料缓速加入冰水中析出，加毕，静置分层，收集下层有机物，制得目标产品4-异丙基苯磺酰氯。

所述无机盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铁、硫酸铵、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢镁、硫酸氢钙、硫酸氢铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铵、溴化钠、溴化钾、溴化镁、溴化钙和溴化铵中的一种或两种以上任意比例的混合物，无机盐与异丙苯的摩尔比为0.001-0.50∶1。

所述氯磺酸的纯度为≥92％，第一次氯磺酸的用量与异丙苯的摩尔比为1.0-1.5∶1，第二次氯磺酸的用量与异丙苯的摩尔比为1.5-4.5∶1。

所述磺化反应的工艺为：反应温度为5℃-30℃，保温时间为0.01-3.0小时。

所述酰氯化反应的工艺为：反应温度为15℃-50℃，保温时间为0.1-10.0小时。

所述冰水析出法中冰水的用量为磺化物料质量的0.5-5.0倍。

本发明的有益效果：采取两步法在不同反应条件下分别控制磺化反应和酰氯化反应，优化了磺化反应和酰氯化反应工艺条件，有效抑制和减少了各种异构体的生成；采用无机盐作为催化剂有效抑制了磺化反应过程中亚砜类副产物的生成，从而提高了4-异丙基苯磺酰氯的收率，收率可达95～100％，同时可减少氯磺酸用量，解决了现有方法和工艺中氯磺酸用量大、三废处理困难、产品收率低、质量差等问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但实施例不限制本发明的保护范围。

实施例1：

一种两步合成制备4-异丙基苯磺酰氯的方法和工艺，步骤如下：

1)1000mL四口瓶中，加入异丙苯72.0g，搅拌下加入硫酸钠3.6g，冰浴降温至5℃以下，控制反应温度为5-15℃，控制1.5-2.0小时，自滴液漏斗缓速滴加一次氯磺酸77.0g，加毕，于10-15℃保温反应0.5小时；

2)控制反应温度为15-25℃，控制0.5-1.0小时，自滴液漏斗缓速滴加二次氯磺酸145.0g，加毕，于20-25℃保温反应2.0小时制得磺化物料；

3)1000mL烧杯中，加入冰水混合物150g，开动搅拌，将上述磺化物料缓速加入冰水中，于15℃以下保持作用15分钟，将物料置于分液漏斗中静置30分钟，分出下层有机层制得4-异丙基苯磺酰氯128.8g，收率98.3％。

实施例2：

一种两步合成制备4-异丙基苯磺酰氯的方法和工艺，步骤如下：

1)1000mL四口瓶中，加入异丙苯72.0g，搅拌下加入硫酸钾6.5g，冰浴降温至5℃以下，控制反应温度为10-15℃，控制2.5-3.0小时，自滴液漏斗缓速滴加一次氯磺酸81.5g，加毕，于15-20℃保温反应1小时；