专利名称：一种制备1,3丙烷磺内酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种化合物的制备方法，特别涉及一种制备l， 3丙垸磺内酯的 方法。
背景技术：
1， 3 —丙垸磺内酯(PS)广泛应用于染料、医药、表面活性剂等领域，是一 个很好的磺酸丙基化试剂，与醇、酚、硫醇、胺等有较强的反应活性，发生醇解 和胺解。PS的制备方法，各国虽相继有一些专利文章报道，如美国专利 US3519645，公布了 1， 3—羟基一 1 一丙磺酸在氯苯、甲苯、二二甲苯作脱水及 产品载体的情况下进行分子内脱水合成l， 3—丙烷磺内酯(PS)的方法；美国专 利US3117133公布了 3 —卤代一 1 一丙磺酸钠(钾)盐分子内脱盐合成1， 3 —丙 烷磺内酯(PS)的方法；美国专利LJS3519646公布了 3 —卤代一 1 一内磺酸分子 内脱氯化氢合成1， 3 —丙垸磺内酯(PS)的方法。方法1较为方便用于实验室小 批量的合成，方法2、 3很难用于实际的工业化生产，真正能提供实用技术并能 实施规模化生产的只有德国的一家工厂，其主要运用旋转闪蒸技术由3 —羟基一 1一丙磺酸合成PS，此方法收率低，成本高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种低成本、环保、易于工 业化的l， 3—丙烷磺内酯的制备方法。
本发明在氮气催化反应的情况下合成中间体3-羟基-1-丙磺酸，用正丁醇萃 取分离该中间体，利用分子蒸馏技术使反应、分离在较低温度、较高真空条件下 合成l， 3—丙垸磺内酯。
本发明通过下述技术方案予以实现
a、 1， 3—丙磺酸盐的制备利用亚硫酸盐，3-羟基l-氯丙烷按摩尔浓度比 为Ll:l 1.5:l，在导入氮气强力搅拌的情况下保持反应温度45 65摄氏度进 行反应。所述摩尔浓度比最好为1.1:1，反应温度最好为55摄氏度。反应温和 转化率近100%，收率95%。
b、 3—羟基一 1 一丙磺酸的制备上述反应物中加入质量比为20% 30% 的工业盐酸于85 9(TC温度下反应1 3小时，所述质量比最好为30%,反应温
度最好为90'C，反应时间最好为3小时，得到3—羟基一 1 一丙磺酸和无机盐， 减压回收稀盐酸，所得粘稠状固体物加入正丁醇萃取其中3—羟基一 1 一丙磺酸， 所得液体物料加入去离子水将3 —羟基一1一丙磺酸从正丁醇中洗脱出来；此处 充分利用正丁醇及3 —羟基一 1 一丙磺酸的物化性质(正丁醇在水及饱和盐水中 溶解度小，3 —羟基一 1 一丙磺酸易溶于正丁醇)进行科学环保的分离。
c、 1， 3—丙烷磺内酯的制备所得3—羟基一 1 一丙磺酸运用分子蒸馏技 术在温度为140°C 150°C、压力为13Pa 266 Pa条件下反应脱水，使反应、分 离同时进行，得到l， 3—丙烷磺内酯；本发明所用分子蒸馏技术使得反应及分 离在较低温度、减压的条件下进行，减少产物因高温聚合、炭化、分解所带来的 产率的降低，提高了产品的收率，此方法使其转化率达90%,收率高达85%。
上述步骤涉及的反应方程式为 恥-CH2-CH2-CH2-Cl+Na2S03 — 〉H0-CH2-CH2-CH2-S03Na+NaCl H0-CH2-CH2-CH2-S03Na+H+ — 〉 HO-CH2-CH2-CH2-S03H
有益效果本发明方法使原料充分有效地转化为目的产物，避免了副产物的 生成，使反应、分离变得经济、高效，所得产品收率高、纯度高，经济、环保、 易于实现工业化。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述-
将3326.4克(Mwl26， 26. 4mo1)亚硫酸钠、6L水升温至55。C同时导入氮气 搅拌，滴加3-羟基1-氯丙垸2268克(MW 94. 5 24mol)， 2小时滴完。滴毕，升 温至90'C反应半小时结束，此时不再有丙烯醇味道(GC检测未发现原料丙烯醇)。 将以上反应物料稍微冷却，然后缓慢加入浓盐酸(工业级，约30%m/m)4. 2L 并维持在85 90'C搅拌反应1小时。将此物料用旋转蒸发仪蒸馏至几乎无馏份， 加入盐酸l. 5L(工业级，含量约30Xm/m)并加热至85。C反应半小时，再加入 4L正丁醇并加热搅拌使其分散均匀(以便于3 —羟基一 1 一丙磺酸从盐份中充分 游离至正丁醇液中)，然后将物料冷却至0 5摄氏度维持3小时，过滤除盐(半 自动耐酸高速离心机实施)，离心机中盐类物以O. 8L正丁醇洗涤，离心至离心
实例l 机出口无液体为止，母液加入去离子水1.5L搅拌半小时，静置分层，取下层水 液层；然后再用1L水搅拌半小时洗涤正丁醇液，取下层水液，正丁醇液用于下 次反应中萃取，合并洗脱水液，加至5L旋转蒸发仪中减压蒸馏，水浴温度最高 83°C， 3小时后，几乎无馏份，反应瓶中约有微红色油状物约3259克，收率约 97% 。所得物料3 —羟基一 卜丙磺酸3259g以2Kg / hr进料速度，采用KDL10 型短程蒸馏(分子蒸馏)(赛普泰克有限公司提供)将油温控制在约20(TC，蒸发温 度140'C，真空度13Pa左右进行分子蒸馏，得无色液体(温度低时为白色固体) 1， 3—丙烷磺内酯约2635. 2克(GC检测〉99. 5%，以3—羟基一 1 一丙磺酸计 收率88.3%)。 实施例2
将4171.2克(Mw158， 26.4mol)亚硫酸钾、6L水升温至55°C同时导入氮气 搅拌，滴加3-羟基1-氯丙垸2268克(丽94. 5 24mol) ， 2小时滴完。滴毕，升 温至9(TC反应半小时结束，此时不再有丙烯醇味道(GC检测未发现原料丙烯醇)。 将以上反应物料稍微冷却，然后缓慢加入浓盐酸(工业级，约30%m/m)4. 2L 并维持在85 9(TC搅拌反应1小时。将此物料用旋转蒸发仪蒸馏至几乎无馏份， 加入盐酸l. 5L(工业级，含量约30Xm/m)并加热至85。C反应半小时，再加入 4L正丁醇并加热搅拌使其分散均匀(以便于3 —羟基一 1 一丙磺酸从盐份中充分 游离至正丁醇液中)，然后将物料冷却至0 5'C维持3小时以上，过滤除盐(半 自动耐酸高速离心机实施)，离心机中盐类物以O. 8L正丁醇洗涤，离心至离心 机出口无液体为止，母液加入去离子水l. 5L搅拌半小时，静置分层，取下层水 液层；然后再用1L水搅拌半小时洗涤正丁醇液，取下层水液，正丁醇液用于下 次反应中萃取，合并洗脱水液，加至5L旋转蒸发仪中减压蒸馏，水浴温度最高 83°C， 3小时后，几乎无馏份，反应瓶中约有微红色油状物约3282. 7克，收率 约97.7 % 。所得物料3 —羟基一 1 一丙磺酸3259g以2Kg / hr进料速度采用KD [。 10型短程蒸馏(分子蒸馏)(赛普泰克有限公司提供)将油温控制在约20(TC，蒸发 温度145°C，真空度133Pa左右进行分子蒸馏，得无色液体(温度低时为白色固 体)l， 3—丙垸磺内酯约2300. 5克(GC检测〉99. 5%，以3—羟基一 1 一丙磺 酸计收率83%)。
权利要求
1、一种制备1，3丙烷磺内酯的方法，该方法包括以下步骤a、1，3-丙磺酸盐的制备利用亚硫酸盐，3-羟基1-氯丙烷按摩尔浓度比为1.1∶1～1.5∶1，在导入氮气强力搅拌的情况下保持反应温度45～65摄氏度进行反应；b、3-羟基-1-丙磺酸的制备上述反应物中加入质量比为20％～30％的工业盐酸于85～90℃温度下反应1～3小时，得到3-羟基-1-丙磺酸和无机盐，减压回收稀盐酸，所得粘稠状固体物加入正丁醇萃取其中3-羟基-1-丙磺酸，所得液体物料加入去离子水将3-羟基-1-丙磺酸从正丁醇中洗脱出来；c、1，3-丙烷磺内酯的制备所得3一羟基-1-丙磺酸运用分子蒸馏技术在温度为140℃～150℃、压力为13Pa～266Pa条件下反应脱水，使反应、分离同时进行，得到1，3一丙烷磺内酯。
2、 根据权利要求1所述的一种制备1， 3丙烷磺内酯的方法，其中步骤a 中所述的摩尔浓度比为1.1:1。
3、 根据权利要求1所述的一种制备1， 3丙垸磺内酯的方法，其中步骤a 中所述的反应温度为55摄氏度。
4、 根据权利要求1所述的一种制备1， 3丙垸磺内酯的方法，其中步骤b 中所述的质量比为30%。
5、 根据权利要求1所述的一种制备1， 3丙垸磺内酯的方法，其中步骤b 中所述的反应温度为9(TC。
6、 根据权利要求1所述的一种制备1， 3丙烷磺内酯的方法，其中步骤b 中所述的反应时间为3小时。
全文摘要
本发明提供了一种低成本、环保、易于工业化的1，3-丙烷磺内酯的制备方法。本发明在氮气催化反应的情况下合成中间体3-羟基-1-丙磺酸，用正丁醇萃取分离该中间体，利用分子蒸馏技术使反应、分离在较低温度、较高真空条件下合成1，3-丙烷磺内酯。本发明方法使原料充分有效地转化为目的产物，避免了副产物的生成，使反应、分离变得经济、高效，所得产品收率高、纯度高，经济、环保、易于实现工业化。
文档编号C07D327/00GK101157681SQ200710135058
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月1日 优先权日2007年11月1日
发明者俊 姜 申请人:俊 姜