一种烷基磺酸内酯的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115677651A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202211568302.X(22)申请日2022.12.08(71)申请人青岛科技大学地址250014山东省青岛市崂山区松岭路99号(72)发明人张立鹏卢福军任倩王艳杨旭冯维春(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429专利代理师卜娟(51)Int.Cl.C07D327/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种烷基磺酸内酯的制备方法(57)摘要本发明公开了一种烷基磺酸内酯的制备方法，属于精细化工有机合成技术领域，本发明选用的原料为1,3‑丙二醇或1,4‑丁二醇，均为大宗化学品，生产成本相对较低；原料为1,3‑丙二醇时，1,3‑丙二醇和三氧化硫进行酯化反应生成3‑羟基丙氧基磺酸，三氧化硫优先和1,3‑丙二醇的一个羟基先反应生成酯，在控制三氧化硫摩尔比时有效避免了另一个羟基的酯化反应；然后引入还原剂将3‑羟基丙氧基磺酸还原生成3‑羟基丙磺酸；采用固体超强酸催化3‑羟基丙磺酸脱水关环，避免了脱水剂的引入，环境友好；本发明提原料价格低廉、易得而且无毒无害，制备方法简单，烷基磺酸内酯收率高、纯度高，环境友好。CN115677651ACN115677651A权利要求书1/1页1.一种烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将烷基醇‑二氯乙烷溶液加入到反应器中，向其中滴加三氧化硫‑二氯乙烷溶液，控制滴加过程中反应器的温度为0~30℃，三氧化硫‑二氯乙烷溶液滴加完毕后，继续进行酯化反应1h，减压蒸馏去除溶剂二氯乙烷，得到羟基烷氧基磺酸；所述烷基醇‑二氯乙烷溶液是由质量比为1：2的烷基醇和二氯乙烷混合得到；所述三氧化硫‑二氯乙烷溶液是由质量比为1：1的三氧化硫和二氯乙烷混合得到；所述烷基醇为1,3‑丙二醇或1,4‑丁二醇；所述三氧化硫和烷基醇的摩尔比为0.98~1：1；所述三氧化硫‑二氯乙烷溶液的滴加速度为0.04kg~0.08kg/min；将步骤得到的羟基烷氧基磺酸加入去离子水中，加入还原剂，加热升温至80~100℃，回流反应3~6h，反应结束后得到反应液；所述还原剂为亚硫酸钠或亚硝酸钠；所述羟基烷氧基磺酸和还原剂的摩尔比为1:1~1.05；所述羟基烷氧基磺酸和去离子水的质量比为1:2~3；向步骤得到的反应液中加入质量浓度20~25%的硫酸水溶液，酸化反应液的pH值至1定羟基磺酸水溶液中羟基磺酸的质量，再~2，过滤，滤液为羟基磺酸水溶液，酸碱滴定法测将羟基磺酸水溶液加热至120~180℃，加入固体超强酸催化剂反应3~8h，反应完毕后过滤，滤液经减压蒸馏得到烷基磺酸内酯；所述固体超强酸催化剂用量为羟基磺酸质量的1%~5%；2‑2‑所述固体超强酸催化剂为SO4/Fe2O3或SO4/TiO2。2.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述三氧化硫和烷基醇的摩尔比为1:1。3.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：步骤中所述反应温度为0~10℃。4.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述羟基烷氧基磺酸和还原剂的摩尔比1：1.01~1.03。5.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述酸化pH值为1。6.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：所述固体超强酸催化剂用量为羟基磺酸质量的2%~3%。7.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：步骤中所述加热温度为150℃~170℃。8.根据权利要求1所述的烷基磺酸内酯的制备方法，其特征在于：步骤中所述反应时间为5~8h。2CN115677651A说明书1/5页一种烷基磺酸内酯的制备方法技术领域[0001]本发明属于精细化工有机合成技术领域，具体是一种烷基磺酸内酯的制备方法。背景技术[0002]烷基磺酸内酯，如1,3‑丙烷磺酸内酯是一种有机化合物，属于功能型精细化工新材料，是优良的通用型磺化剂，也是合成重要的电镀添加剂中间体PPS、UPS、DPS、MPS、ZPS、POPS、SP等产品的关键原料。是生产锂电池的一种重要原料，也应用于光亮剂、染料、双离子表面活性剂、磺化剂。其本身还可以用到锂二次电池中，用于增强电池循环次数和使用寿命，市场前景广阔。[0003]目前磺酸内酯合成路线主要有以下几种：专利CN104803967A以烯丙基氯为原料，向一定量的偏二亚硫酸钠水溶液中滴加烯丙基氯，制得烯丙基磺酸钠，在催化剂存在的条件下与硫酸发生加成反应后在碱性条件下水解，经酸化后制得3‑羟基丙磺酸，在惰性脱水剂的存在下环化脱水制得1,3‑丙烷磺内酯，其中烯丙基磺酸钠与硫酸的反马氏加成反应时需要过氧化物作为催化剂。[0004]路线2以丙