[发明专利]连续化制备2‑(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续化制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法及其装置。

背景技术

2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯是重要的化工中间体，是生产糖精过程中不可缺少的。目前报道的制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法有两种，其中Waser(J.Am.Chem.Soc.2006,128(35),11693-11712)和Lepore(J.Org.Chem.2005,70(20),8117-8121)报道了以2-磺基苯甲酸酐为原料，在PCl₅的催化下，90℃下甲醇醇解制备2-磺基苯甲酸酐得到2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯，收率95～97％，该方法收率高，但原料2-磺基苯甲酸酐不易得，只适合实验室少量制备，并且在制备中极易产生大量含磷废水，容易造成环境污染，该制备方法不适合工业化生产。

另外，US4464537和CN103709118报道了以邻氨基苯甲酸甲酯为原料，经重氮化反应得到重氮盐溶液，再在氯化铜或氯化亚铜催化下与过量SO₂进行亚磺化反应生成邻氨基苯亚磺酸，然后经氯气氧化氯化得到2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯，该方法原料易得，是目前工业生产的主要方法。但现有生产工艺都是间歇操作，存在诸多缺点：

首先，重氮化反应为强放热反应，重氮盐在高温下不稳定极易分解，釜式工艺中传质和转热效率低，容易造成局部浓度和温度高，为解决以上问题需要缓慢滴加重氮化试剂，或是外部强制冷却，这样大大降低了生产效率，能耗也大。

其次，氯气Cl₂毒性大，对人员极易造成伤害。

最后，催化剂氯化亚铜或氯化铜以固体形式分散于反应液中，氯磺化反应为气液固三相反应，传质效果差，收率不稳定。

发明内容

为了克服现有2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯制备方法存在的上述缺陷，本发明提供一种连续化制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法及其装置。

本发明采用的技术方案是：

连续化制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法，其特征在于：所述的方法为：

(1)、将邻氨基苯甲酸甲酯、盐酸和亚硝酸钠的水溶液分别储存于第一储罐，第二储罐和第三储罐中，并且分别通过与第一储罐相连的第一计量泵、与第二储罐相连的第二计量泵和与第三储罐相连的第三计量泵输送到第一混合器混合，随即进入第一管式反应器进行重氮化反应；所述的邻氨基苯甲酸甲酯、所述盐酸中的盐酸以及所述亚硝酸钠溶液中的亚硝酸钠加入的摩尔流量比为1:3.5～5:1～3；

(2)、所述步骤(1)的重氮化反应温度为0～120℃，反应停留时间为1～120s，得到重氮化反应液；

(3)、储存于第四储罐中的饱和亚硫酸氢钠水溶液和储存于第五储罐中的有机溶剂分别经与第四储罐连接的第四计量泵和与第五储罐连接的第五计量泵与所述步骤(2)中的重氮化反应液同时输送到与第二混合器中进行混合，然后进入第二管式反应器中进行氯磺化反应，反应温度为0～120℃，反应停留时间为1～240s，得到氯磺化反应液；所述的第二管式反应器内填充有铜球填料；进入第二混合器中的反应混合液以所述邻氨基苯甲酸甲酯投料量计与进入第二混合器中的饱和亚硫酸氢钠中亚硫酸氢钠的摩尔流量比为1：1～2.5，进入第二混合器中的反应混合液以所述邻氨基苯甲酸甲酯投料量计与有机溶剂的质量流量比为1：2～5；

(4)、所述步骤(3)中的氯磺化反应液进入接收罐,静置分层，分离取有机层，蒸除有机层的有机溶剂后干燥，即得到2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯。

所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或二氯甲烷。

如权利要求1所述的连续化制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法，其特征在于：盐酸的质量浓度为20％～35％。

4、如权利要求1所述的连续化制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法，其特征在于：所述亚硝酸钠溶液的浓度为20％～50％。

所述的步骤(2)中所述的第一管式反应器中进行重氮化反应的温度为0～100℃

所述的步骤(3)中所述的第二管式反应器中进行磺酰化的反应温度为0～100℃。

所述步骤(3)中所述第二管式反应器的铜球填料的直径为0.5～20mm。

一种连续化制备2-(氯磺酰基)苯甲酸甲酯的方法的专用装置。