[发明专利]一种烯丙基磺酸钠的合成方法

说明书

本发明公开了一种烯丙基磺酸钠的合成方法，以无水亚硫酸钠和氯丙烯为原料，以聚乙二醇和聚乙二醇单甲醚为相转移剂，以对苯二酚为阻聚剂，采用液‑液‑固三体系相转移催化原理，进行磺化反应合成。本发明采用相转移催化原理，解决了无水亚硫酸钠溶解时需加入大量水份、氯丙烯滴加时间长和氯丙烯与无水亚硫酸钠不易磺化反应的问题；合成烯丙基磺酸钠的过程中并对副产物氯化钠进行了回收、提纯和利用，所得的副产物氯化钠可达到工业优级的要求，本发明的合成方法方生产成本低、操作安全、制备方法简单、节能环保，适用于工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种烯类单体的合成方法，具体涉及一种烯丙基磺酸钠的合成方法。

背景技术

烯丙基磺酸钠(Sodium allylsulfonate)，分子式是C₃H₅SO₃Na，分子量是144.1。烯丙基磺酸钠是一种白色粉末状结晶，极易潮解，易溶于水、醇、不溶于苯。其水溶液呈弱碱性，长时间受热易聚合。干燥成品对热稳定。可用于人造羊毛中间体，广泛用于石油开采工业、水处理、环保等行业。如作为腈纶纤维第三单体，可改善纤维的染色性能，着色牢固；用于电镀镍光亮剂，提高金属分布能力及延展性；用于水质处理剂；用于油田钻井泥浆添加剂；用于建筑用水泥减水剂，早强剂等。

对于烯丙基磺酸钠的合成方法，现有技术的研究不多，在93年5期《天然工业》杂志上公开了一种用烯丙基氯与亚硫酸钠直接合成的方法，由于是在非均相条件下反应，导致反应时间长、反应效率低、反应不完全、氯丙烯易聚合。产品收得率太低，不能适用于工业生产。授权公告号为CN1085660C的中国专利公开了一种烯丙基磺酸钠单体的制备方法，先在一定浓度的焦亚硫酸钠水溶液中，加入少许OP乳化剂，再滴加烯丙基氯，在有搅拌和回流装置中控制适当pH值和温度，反应至无烯丙基氯回流时为止。反应混合物经分离、提纯可得到纯度为98％以上的烯丙基磺酸钠产品。虽然本发明方法具有设备投资少、反应时间短、能耗低、产品易干燥、生产成本低的优点，但是由于OP类乳化剂对该反应只起分散溶解的作用，反应效果不好、反应收得率太低；并且OP类乳化剂都有浊点，制备过程中并没有除去，造成产品里面含少量OP乳化剂，加热到一定温度时，由于浊点而变浑，影响产品的质量和使用，并且在滴加氯丙烯回流过程中，氯丙烯易聚合，影响反应的进行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种生产成本低、操作安全、节能环保的烯丙基磺酸钠的合成方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种烯丙基磺酸钠的合成方法，以无水亚硫酸钠和氯丙烯为原料，以聚乙二醇和聚乙二醇单甲醚为相转移剂，以对苯二酚为阻聚剂，采用液-液-固三体系相转移催化原理，进行磺化反应合成。

进一步地，所述磺化反应的反应温度为55～65℃，反应时间为1.5～2.5h，反应溶液的pH为7～9。

进一步地，所述聚乙二醇为聚乙二醇600。

进一步地，所述无水亚硫酸钠与氯丙烯的重量比为1:0.60～0.70。。

进一步地，所述聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚与对苯二酚的重量比为1：1.1～1.5：0.1～0.2。

进一步地，它还包括冷却过滤和蒸馏干燥的步骤，具体为：将磺化反应后的溶液冷却至室温进行抽滤，所得固体为副产物氯化钠，收集滤液备用；将滤液进行蒸馏，所述蒸馏的条件为压力-0.06MPa，温度30～98℃，蒸馏后冷却结晶，所得晶体进行真空干燥。

本发明中副产物提纯的步骤，具体为：将副产物氯化钠溶于纯水中，加入过氧化氢，待反应后用氢氧化钠调溶液pH值至10，搅拌后放置1.5～2.5h，过滤去除杂质后用盐酸调至溶液pH值至6～7，经蒸发、结晶和干燥后得工业优级氯化钠。

进一步地，所述真空干燥的条件为：干燥温度75～85℃，真空压力为-0.06MPa，干燥时间为2.5～3.5h。