一种连续法合成氯磺酰异氰酸酯的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112321462A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011202389.X(22)申请日2020.11.02(71)申请人四平市精细化学品有限公司地址136001吉林省四平市铁东区陵园路515号(72)发明人薛李冰刘长宝刘春喜王春艳罗冬琦李智(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人付丽(51)Int.Cl.C07C303/36(2006.01)C07C303/44(2006.01)C07C311/65(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种连续法合成氯磺酰异氰酸酯的方法(57)摘要本发明提供一种连续法合成氯磺酰异氰酸酯的方法，包括以下步骤：A)将氯氰与三氧化硫在一段静态混合器中进行反应，反应后的物料进入连续降膜分离装置，分离得到气相的氯磺酰异氰酸酯和液相的六元环副产物；B)将所述六元环副产物通入连续降膜分解器中，进行加热分解，得到氯磺酰异氰酸酯、氯氰和三氧化硫，所述氯氰和三氧化硫作为原料返回所述一段静态混合器中套用。本发明通过分段进行反应和分离，达到了减少固体废物的生成并提高原料利用率的效果。实验结果表明，本发明中的方法直接得到的氯磺酰异氰酸酯纯度为97.0％左右，氯磺酰异氰酸酯的单程收率大于75.0％，循环收率大于95.0％，分解蒸发器中几乎没有固体残渣。CN112321462ACN112321462A权利要求书1/1页1.一种连续法合成氯磺酰异氰酸酯的方法，包括以下步骤：A)将氯氰与三氧化硫在一段静态混合器中进行反应，反应后的物料进入连续降膜分离装置，分离得到气相的氯磺酰异氰酸酯和液相的六元环副产物；B)将所述六元环副产物通入连续降膜分解装置中，进行加热分解，得到氯磺酰异氰酸酯、氯氰和三氧化硫，所述氯氰和三氧化硫作为原料返回所述一段静态混合器中套用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一段静态混合器为管式连续反应器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一段静态混合器外部设置有用于移除反应热的冷却装置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯氰和三氧化硫以液相形式进入所述一段静态混合器，停留时间为10～30s。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中分离的温度为105～115℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B)中加热分解的温度为130～140℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯氰和三氧化硫的摩尔比为1：(0.9～1.1)。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B)加热分解的产物进入部分冷凝装置，得到液态的氯磺酰异氰酸酯、气相的氯氰和气相的三氧化硫；所述部分冷凝装置的冷凝温度为60～80℃。2CN112321462A说明书1/5页一种连续法合成氯磺酰异氰酸酯的方法技术领域[0001]本发明属于有机合成技术领域，尤其涉及一种连续法合成氯磺酰异氰酸酯的方法。背景技术[0002]氯磺酰异氰酸酯分子中含有氯磺酰和异氰酸两个缺电子的亲电基团，是一个非常活泼的化合物，可与羟基、氨基、羧基和烯烃双键等多种亲核试剂反应，生成氯磺酰氨基甲酸酯、脲和酰胺等活性物质或杂环化合物，在医药和农药生产中有着广泛的应用。[0003]氯磺酰异氰酸酯的合成主要是以氯氰和三氧化硫为原料实现的，其主反应如下：[0004][0005]南开大学刘增勋等人的研究(刘增勋,陈端美.氯磺酰异氰酸酯(CSI)试剂的制备和应用，化学试剂，11(1):26-30)表明，氯磺酰异氰酸酯与氯氰和三氧化硫都能反应，生成六元环化合物，为副反应。[0006]氯磺酰异氰酸酯与氯氰反应生成2,6-二氯-4,4-二氧代-1,4,3,5-噁噻二唑：[0007][0008]氯磺酰异氰酸酯与三氧化硫反应生成氯代焦硫酰异氰酸酯：[0009][0010]以上两种副产物下文中统称为“六元环副产物”。[0011]上述六元环副产物的生成条件与氯磺酰异氰酸酯的生成条件相同。同时，上述六元环副产物在加热条件下又可以释放出氯磺酰异氰酸酯和氯氰或三氧化硫，反应式如下：[0012]3CN112321462A说明书2/5页[0013]而氯磺酰异氰酸酯与氯代焦硫酰异氰酸酯反应所生成的副产物不能再转化为氯磺酰异氰酸酯，这些副产物多为固体，此为影响目标产物收率的主要原因。[0014][0015]目前工业上主要采用间歇法制备氯磺酰异氰酸酯，其特征为低温下将氯氰和三氧化硫混合反应，然后加热分解六元环副产物，回收未反应的原料，所得粗产品再精馏，得到目标产品。所用反应设备一般为搅拌釜式反应器，精馏采用多塔间歇操作。此法技术成熟，但是流程长、设备多，氯磺酰异氰酸酯的收率较低，固体副产物较多。