一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成方法

专利名称：一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成方法
技术领域：
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成方法。
背景技术：
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(俗名三单体，英文简写SIPM)，作为生产改性聚酯产品(⑶P/E⑶P等)的一种重要的差别化改性剂，加入切片(PET)中共混纺丝，解决了涤纶分子结构所决定的常规涤纶吸湿性差、染色困难、容易产生静电问题，以及纤维强度过高时往往使织物容易起球、其风格和服装舒适性与天然纤维存在很大差距等诸多缺陷。在聚酯切片中引入SIPM可生产阳离子改性涤纶长丝，其外观虽然与普通涤纶长丝没有太大的区别，但是由于采用了阳离子改性，不仅大大改善了纤维的吸色性能，而且降低了结晶度，从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化。通过仿真丝化可使织物柔软透气、舒适、抗静电、常温常压可染。通过阳离子改性多功能仿毛，可使织物具有手感柔软、抗静电、常温常压与毛共染等特性。对阳离子染料可染聚酯(CDP)等产品进行染色时，可采用价格便宜、色谱广、色泽鲜艳的阳离子染料染色，同时仍可用分散染料染色，其染色性较普通聚酯有明显改善。用阳离子改性纤维织成的织物，在用阳离子染料进行染色时，具有色调鲜明、深染性好、耐日光牢度和色牢度好等优点。在拼色染色时，染料相容性好。改性聚酯纤维不仅染色更鲜艳浓厚，着色性好，而且具有抗起球效果。在高温染浴中的稳定性好，对包括普通聚酯纤维在内的其他纤维的玷污性小，向纤维内部的扩散速率快，且无环境污染现象，染浴中PH值变化大，染料稳定性高。近几年来，以SIPM为原料制得的阳离子染料可染聚酯在以下几个领域的应用有了突破性进展I、生产海岛纤维与常规聚酯切片混纺制得的POY海岛丝，加弹过程顺利，工艺稳定，使海岛纤维的可纺性和可加工性得到有效提高。海岛纤维主要用于(I)时装面料，由于它的透气性，柔软性比天然纺织品还要优越，使化纤面料跻身于高档时装领域；(2)人造皮革，超细纤维为基布的PU革应运而生，它不仅具备与天然皮革相似的微观结构，具有良好的透湿性、尺寸稳定性，各项牢度优于天然皮革，而且避免了天然品由于动物的种类、大小及部位的差别而造成的不匀度高、有效利用率小的缺陷；(3)高性能揩布；(4)高性能过滤材料；(5)高性能纸张；(6)生物医用材料，是目前纺织行业研究的焦点。2、合成水溶性聚酯水溶性聚酯是一种新型水溶性聚合物，它是在分子链中引入离子型结构单元的一种离子型共聚酯。离子型基团的存在赋予聚酯水溶性的同时，也赋予了其优良的吸湿性能和离子电导特性。在化纤、纺织、涂料、粘合剂、电子、表面活性剂、油墨等领域有着广泛的应用前景。通过溶离处理可制备多孔纤维，使纤维的吸湿性提高，体积电阻率降低，改善了聚酯纤维的抗静电性能。在涂料和胶粘剂领域，可以制备成氨基烘烤漆和双组分水性聚氨酯等。由于磺酸盐的亲水性很强，制备的水性聚酯分散体在粒径、稳定性方面会得到改善，因此，受到研究人员的广泛关注。、
近年来人们致力于寻找新的、更为有效的胶体分散体系稳定剂，其中具有两亲结构的聚酯备受重视。采用对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为主要的单体，以SIPM作为亲水性单体，采用酯交换-缩合聚合路线合成水溶性聚酯，在化纤领域作为超细纤维复合纺丝用溶离组分材料已有所报道，然而作为稳定胶体分散剂(或增溶剂)的水溶性聚酯，在理论和实践方面报道较少。合成的水溶性聚酯在100°C以下的热水中就具有良好的水溶性和稳定的胶体分散增溶性能。该方面研究与应用将大 大开拓SIPM的市场应用。3、用于改善聚丙烯纤维染色性的聚酯共混添加剂聚丙烯纤维是主要合成纤维品种之一，原料丰富、价格低、比重轻、热稳定性高、疏水性及保暖性好，且耐腐蚀、抗霉变、具有优良的加工性能和物理机械性能。但是聚丙烯结晶度高，没有可与染料分子相作用的极性基团，从而导致其染色困难。欲使聚丙烯纤维具有可染性，需对聚丙烯进行改性，其方法之一是掺混可染添加剂。采用常压阳离子可染的改性聚酯，通过共混方法来改善聚丙烯纤维染色性，不仅减少染色设备投资和能源消耗，而且避免高温高压染色技术对其混纺纤维的损伤，此外还具有易于染色、操作简单、生产成本低廉、色谱广、色泽鲜艳均匀、染色牢度高，是一个很有前景的方法。SIPM在该行业应用潜力巨大。4、替代腈纶生产阳离子改性涤纶毯腈纶毯绒面丰盈、手感柔糯、不易脱毛、聚热性好等优点，深受消费者青睐。但腈纶原料大多为进口，价格较高，致使生产企业利润空间较低。如选用涤纶为原料生产毛毯(珊瑚绒毯)，原料价格比腈纶便宜，且具有模量高、强度高、弹性及保型性好、不易起皱等特点。在常规涤纶纤维(PET)的聚合过程中，加入少量第三组分SIPM和第四组分PEG(聚乙二醇)制得常压沸染型阳离子可染涤纶短纤维(E⑶P)，磺酸基团的存在使其与染料分子的结合能力加强，染色性能得以改善，如染色温度较低，可在常温常压下用阳离子染料染色或印花，同时降低了结晶度，增加了柔软性。目前该项技术已成功地应用在大规模工业装置中，产生了显著的经济效益，这将引起SIPM使用量的较大突破。上世纪九十年代以来，SIPM在上述行业的应用研究越来越多，由于目标产品的不同，对SIPM的质量要求不尽相同，对该品外观、皂化值、铁离子(Fe3+)等指标要求越来越严格，特别是对砜类化合物、四聚体等的要求极为苛刻。若杂质含量偏高，一方面，SIPM与乙二醇反应时副反应多，副产物多，导致最后缩聚产物分子量分布太宽，并发生众多副反应生成多种缩聚产物；另一方面，在纺丝过程，无论是DTY还是Ρ0Υ，经常出现断丝、喷头堵塞等情况，影响了纺丝过程及丝的应用。在SIPM合成工序中，最关键的是第一步横化反应，其它生广工序如酷化、中和等国内外研究、应用已基本成熟。由于间苯二酸分子结构中两个羧基-COOH均为吸电子基团，对磺酸基-SO3H定位有较大影响，一旦物料配比及工艺参数控制不当，磺酸基-SO3H除了在苯环上排序5位上定位外，在苯环其它位置上可能要定位一个甚至多个磺酸基团，或进而聚合生成二聚物或四聚物等多种结构复杂的含苯环化合物。现有SIPM的合成工艺，有工业化应用价值的有以下几种I、以间苯二甲酸为起始原料，用液态或气态SO3进行磺化，经过酯化、中和、精制而得产品。优点采用三氧化硫作磺化剂不生成水,反应速度快,活性大,废液少,三氧化硫用
量可接近理论量，产品收率高。
但仍存在以下不足之处三氧化硫磺化时，极易形成砜，导致产品纯度低。有时需要用卤代烷烃为溶剂，或用三氧化硫和二氧六环、吡啶等的复合物来调节三氧化硫的活性。由于SO3特定的物理化学性质，使得生产SIPM时对设备材质要求苛刻，设备投资过大,生产操作不易控制。
2、以间苯二甲酸为起始原料，发烟硫酸(SO3含量从20%到80%不等)为磺化剂，然后通过酯化、中和、精制等工序得到产品。优点随着发烟硫酸中SO3含量的提高，尽管磺化产品流动性差一些，但反应活性提高，磺化反应速度快，反应温度有所降低，反应时间缩短，间苯二甲酸上二磺酸物含量低；不足之处无论采用釜式间歇磺化工艺还是采用罐组式连续磺化工艺，均存在传质差，传热慢，易发生局部过热，副反应多、反应时间长等问题，因此也导致产品纯度低。中和后生成的硫酸钠带入产品中，也影响了产品的纯度。3、用间苯二甲酸与甲醇先酯化生成间苯二甲酸二甲酯，与间苯二甲酸混合后磺化，再进行酷化、中和、精制等工序获得成品。该方法优点是生产过程易于控制；不足之处是工艺流程长，两步酯化反应使副反应增多，产品收率低，成品中杂质含量高，产品经济效益差。该工艺呈淘汰趋势。4、以间苯二甲酸为起始原料，氯磺酸为磺化剂，通过磺化、中和、烘干、酯化、中和、精制等工序制得。该方法优点是氯磺酸磺化能力很强，仅次于三氧化硫，反应能力强，但比SO3温和，副反应少，生成HCl利于反应，产物纯度高，废酸量比其它工艺显著减少。不足之处是生产中需要两次加碱，工艺路线长，产品收率低，成本高，且氯磺酸遇水立即水解，对设备无水要求苛刻，设备投资大，价格贵，HCl具有强腐蚀性。有些时候需要有惰性溶剂(二氯甲烷)存在下用氯磺酸进行釜式磺化反应。现有的几种生产方法，均存在产品纯度低、杂质含量高问题。因此，SIPM新的应用领域迫切希望能有含量高、杂质含量低的产品问世以满足不同的使用要求。磺化反应是典型的有机反应之一。多种化工产品均要依靠该反应来完成。磺化反应的基础理论研究目前可认为已基本成熟，但从工业化的实施情况来看，还存在有不少问题，特别是时间长，效率低。因此，加强对它的强化研究，无疑会给企业带来重大的经济效益，且具有非常重要的学术价值。(一 )磺化机理间苯二甲酸磺化反应在机理上属于亲电取代反应，使用发烟硫酸时，亲电试剂为焦硫酸合氢离子(即质子化的焦硫酸)和H2S4O13 (即一分子硫酸+三分子三氧化硫)，磺化是亲电取代反应，SO3分子中硫原子的电负性比氧原子的电负性小，所以硫原子带有部分正电荷而成为亲电试剂。SO3 · H2SO4中电离平衡如下S03+H2S04 — H2S2O7H2S207+H2S04 — H3S04++HS20「影响间苯二甲酸磺化的主要因素有I、间苯二甲酸芳烃结构上的基团-COOH被磺化物的结构、性质，对磺化的难易程度有很大影响。因间苯二甲酸结构上存在吸电基团-C00H，相对而言磺化较为困难。
2、反应温度和时间要提高生产效率，则需要缩短反应时间，同时又要保证产品质量和产率，磺化反应的温度每增加10°c，反应时间缩短为原来的1/3。但在升温的同时副反应也增加，产品质量将会下降。采用SO3磺化则能保证在低温下，快速反应，以保证产品的高收率减少副反应。3、磺化催化剂和磺化助剂加入磺化催化剂或其他助剂，往往对反应产生明显的影响，其表现有如下几方面；(I)影响取代位置，加入磺化催化剂可起到改变定位的作用。 (2)抑制副反应，使用发烟硫酸作为磺化剂进行磺化时，或者浓度和温度较高时，极易生成砜等副产物。加入助剂可抑制砜的生成，某些硫酸盐或苯磺酸盐也有同样作用。加入催化剂可以阻止氧化副反应的发生。(3)促使反应易于进行，加入磺化催化剂能使反应速度加快，反应产率提高，反应条件变得温和，有时甚至能使一些无法进行的反应得以顺利进行。使用发烟硫酸为磺化剂时，因反应体系中无水分存在，加上间苯二甲酸-5-磺酸分子结构上三个苯环取代基均为吸电子基团，芳环上的电子云密度较低，在磺化条件下磺酸基团可以认为不水解。( 二 )催化剂选择现有技术中，使用单一催化剂，且磺化反应温度较高，不同程度存在前期反应激烈、副产物多而中后期反应活性下降、间苯二甲酸转化率提高缓慢等不足，直接影响了产品收率和质量。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种反应时间短、反应副反应少、产品纯度高、生产成本低的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成方法，采用间苯二甲酸和发烟硫酸为原料，经磺化反应、酯化反应、中和反应和后处理步骤制得，磺化反应分三个反应温度区间进行，在不同的反应温度区间使用不同的催化剂，在150 159°C时使用硫酸镉为催化剂；在160 169°C时使用SiO2为催化剂；在170 181°C时使用硫酸汞为催化剂。优选的，所述发烟硫酸为64 68wt%的发烟硫酸。其中，所述磺化反应时，将所述发烟硫酸一次性加入磺化釜，搅拌状态下加入间苯二甲酸用量的20 30%，在20 30分钟内将物料温度提高到125 135°C，再将剩余的间苯二甲酸全部加入磺化釜，然后分以下三个温度区间进行将物料温度升高至150 159°C时，加入硫酸镉，保温反应60 80分钟；然后在30 45分钟内物料温度升高至160 169°C，先保温反应20 30分钟，加入SiO2，再保温反应60 80分钟；最后在20 50分钟内将物料温度升高至170 181°C，先保温反应30 40分钟，加入硫酸汞，保温反应70 90分钟。作为一种改进，所述磺化反应时，间苯二磺酸全部加入磺化釜后，先加入少量的无水硫酸钠，再加入催化剂进行磺化反应。
作为一种优选，所述磺化反应时加料质量比例为间苯二甲酸发烟硫酸硫酸镉SiO2 :硫酸汞无水硫酸钠=I O. 879 O. 891 O. 0003 O. 001 O. 0005 O. 0012 O. 0005 O. 0015 O. 001 O. 01。其中，将磺化反应后的物料在I. 5 2小时内降温至110°C以下，加入甲醇用量的20 30%，待釜温降至85°C以下后加入剩余的甲醇，在温度64 68°C酯化反应3 5小时。 作为一种优选，所述酯化反应时甲醇的加料质量比为间苯二甲酸甲醇=I I. 05 I. I。其中，将酯化反应后的物料加水溶解，水的加料质量比为间苯二甲酸水=I 5. 35 5. 65，降温至25°C以下，在24 28°C加碱调节pH值为6. 5 7. 5，继续搅拌80 120分钟。所述后处理包括离心脱水、溶解脱色、过滤、结晶提纯和烘干步骤。作为一种改进，所述酯化反应溶解时，加入离心脱水脱出的离心母液，离心母液的加料质量比为间苯二甲酸离心母液=I 5. 35 5. 65。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是I、本发明在使用发烟硫酸进行磺化反应时，根据间苯二甲酸与发烟硫酸在反应前期、中期和后期反应激烈程度的不同，在不同的反应阶段、不同的反应温度条件下，采用不同的催化剂进行催化反应，充分发挥催化剂的催化作用，提高了磺化反应效果，因此提高了间苯二甲酸的转化率；降低了磺化反应温度并缩短了磺化反应时间；而由于反应温度低和反应时间短，反应副产物二磺化物、多聚体和砜化合物大大减少，因此提高了产品纯度，也提高了产品间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的收率。而且由于磺化效果好，还大大降低了间苯二硫酸与发烟硫酸的投料比例，发烟硫酸不需要过量，减少了发烟硫酸的使用量，因此减少了酯化反应中副反应的发生，减少了后续中和工序中纯碱的使用量，从而降低了生产成本，提闻了生广效益。2、本发明在磺化反应投料时，先加入部分间苯二甲酸，保温反应一段时间后再升温加入剩余间苯二甲酸，在分阶段加入催化剂进行催化反应时，也是先保温反应一段时间再升温后反应一段时间，反应控制平稳进行，避免了一次投料时因反应剧烈造成副反应增多、产品纯度降低的现象，且提高了生产安全性。3、本发明在磺化反应时，将间苯二磺酸全部加入磺化釜后，先加入少量的无水硫酸钠，再进行磺化反应，有利于反应向目标产物方向进行，减少了副产物砜化合物的生成。4、本发明在酯化反应溶解时，使用离心脱水脱出的离心母液，减少了水的使用量，同时也对离心母液中的产品进行了有效回收。5、本发明相对现有技术，发烟硫酸的使用量减少20%，反应时间缩短近2h以上，反应温度降低20°C，间苯二甲酸-5-磺酸钠的收率提高2%，中和用纯碱使用量减少10%，间苯二甲酸的转化率提高2%以上，最终产品中杂质含量比现有工艺降低30%。生产成本下降3%以上。
具体实施例方式下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例I配制浓度为64wt%的发烟硫酸，按照间苯二甲酸发烟硫酸硫酸镉SiO2 硫酸汞无水硫酸钠=I O. 879 O. 0003 O. 0005 O. 0005 O. 001的加料质量比例配料先将发烟硫酸一次性加入磺化釜，开启搅拌，加入间苯二甲酸总用量的20%，加热磺化釜内物料，在20分钟内将物料温度提高到125°C，再将剩余的间苯二甲酸全部加入磺化釜，加入无水硫酸钠，然后将物料温度升高至150°C时，加入硫酸镉，保温反应60分钟；然后在30分钟内物料温度升高至160°C，先保温反应20分钟，加入SiO2，再保温反应60分钟； 最后在20分钟内将物料温度升高至170°C，先保温反应30分钟，加入硫酸汞，保温反应70分钟。磺化反应完毕，趁热将磺化釜内物料放至酯化釜，在1.5小时内将釜温降至105°C，加入甲醇用量的20 %，待釜温降至80°C后加入剩余的甲醇，在温度64°C酯化反应3小时，甲醇的加料质量比为间苯二甲酸甲醇=I 1.05。将酯化反应后的物料加水，水的加料质量比为间苯二甲酸水=I 5. 35，降温至25°C，控制温度为25°C，加碱调节pH值为7，停止加碱，继续搅拌20分钟，当pH值为6. 5后，继续搅拌80分钟。中和反应结束后的物料经离心脱水、溶解脱色、过滤、结晶提纯和烘干步骤制得成
品O实施例2配制浓度为65wt%的发烟硫酸，按照间苯二甲酸发烟硫酸硫酸镉SiO2 硫酸汞无水硫酸钠=I O. 885 O. 0006 O. 0009 O. 0009 O. 004的加料质量比例配料先将发烟硫酸一次性加入磺化釜，开启搅拌，加入间苯二甲酸总用量的24%，加热磺化釜内物料，在24分钟内将物料温度提高到128°C，再将剩余的间苯二甲酸全部加入磺化釜，加入少量的无水硫酸钠，然后将物料温度升高至153°C时，加入硫酸镉，保温反应70分钟；然后在35分钟内物料温度升高至163°C，先保温反应24分钟，加入SiO2,再保温反应68分钟；最后在30分钟内将物料温度升高至173°C，先保温反应35分钟，加入硫酸汞，保温反应80分钟。磺化反应完毕，趁热将磺化釜内物料放至酯化釜，在1.8小时内将釜温降至108 °C，加入甲醇用量的24 %，待釜温降至83 °C后加入剩余的甲醇，在温度65 V酯化反应3. 5小时，甲醇的加料质量比为间苯二甲酸甲醇=I I. 07。将酯化反应后的物料加离心脱水脱出的离心母液溶解，离心母液的加料质量比为间苯二甲酸离心母液=I 5.45，降温至261，控制温度为261，加碱调节？!1值为7，停止加碱，继续搅拌25分钟，当pH值为7. O后，继续搅拌90分钟。中和反应结束后的物料经离心脱水、溶解脱色、过滤、结晶提纯和烘干步骤制得成
品O实施例3配制浓度为66wt%的发烟硫酸，按照间苯二甲酸发烟硫酸硫酸镉SiO2 硫酸汞无水硫酸钠=I O. 889 O. 0008 O. 0010 O. 0012 O. 008加料质量比例配
料先将发烟硫酸一次性加入磺化釜，开启搅拌，加入间苯二甲酸总用量的26%，加热磺化釜内物料，在28分钟内将物料温度提高到130°C，再将剩余的间苯二甲酸全部加入磺化釜，然后将物料温度升高至156°C时，加入硫酸镉，保温反应70分钟；然后在40分钟内物料温度升高至166°C，先保温反应28分钟，加入SiO2，再保温反应75分钟；最后在40分钟内将物料温度升高至176°C，先保温反应36分钟，加入硫酸汞，保温反应80分钟。磺化反应完毕，趁热将磺化釜内物料放至酯化釜，在1.8小时内将釜温降至1080C，加入甲醇用量的28 %，待釜温降至85°C后加入剩余的甲醇，在温度67°C酯化反应4小时，甲醇的加料质量比为间苯二甲酸甲醇=I 1.09。
将酯化反应后的物料加离心脱水脱出的离心母液溶解，离心母液的加料质量比为间苯二甲酸离心母液=I 5. 55，降温至25°C以下，控制温度为26°C，加碱调节pH值为7. 5，停止加碱，继续搅拌30分钟，当pH值为7. 5后，继续搅拌110分钟。中和反应结束后的物料经离心脱水、溶解脱色、过滤、结晶提纯和烘干步骤制得成
品O实施例4配制浓度为68wt%的发烟硫酸，按照间苯二甲酸发烟硫酸硫酸镉SiO2 硫酸汞无水硫酸钠=I O. 891 O. 001 O. 0012 O. 0015 O. 01加料质量比例配料先将发烟硫酸一次性加入磺化釜，开启搅拌，加入间苯二甲酸总用量的30%，加热磺化釜内物料，在30分钟内将物料温度提高到135°C，再将剩余的间苯二甲酸全部加入磺化釜，加入少量的无水硫酸钠，然后将物料温度升高至159°C时，加入硫酸镉，保温反应80分钟；然后在45分钟内物料温度升高至169°C，先保温反应30分钟，加入SiO2，再保温反应80分钟；最后在50分钟内将物料温度升高至181°C，先保温反应40分钟，加入硫酸汞，保温反应85分钟。磺化反应完毕，趁热将磺化釜内物料放至酯化釜，在2小时内将釜温降至105°C，加入甲醇用量的30%，待釜温降至85°C以下后加入剩余的甲醇，在温度68°C酯化反应5小时，甲醇的加料质量比为间苯二甲酸甲醇=I 1.1。将酯化反应后的物料加水溶解，水的加料质量比为间苯二甲酸水=I 5.65，降温至25°C以下，控制温度为28°C，加碱调节pH值为7. 5，停止加碱，继续搅拌20分钟，当pH值为7. 5后，继续搅拌120分钟。中和反应结束后的物料经离心脱水、溶解脱色、过滤、结晶提纯和烘干步骤制得成
品O各实施例中制备的广品质量指标见表I.表I
权利要求
1.一种间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，采用间苯ニ甲酸和发烟硫酸为原料，经磺化反应、酷化反应、中和反应和后处理步骤制得，其特征在于磺化反应分三个反应温度区间进行，在不同的反应温度区间使用不同的催化剂，在150 159°C时使用硫酸镉为催化剂；在160 169°C时使用SiO2为催化剂；在170 181°C时使用硫酸汞为催化剂。
2.如权利要求I所述的间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述发烟硫酸为64 68wt%的发烟硫酸。
3.如权利要求I所述的间苯ニ甲酸ニ甲酯-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述磺化反应时，将所述发烟硫酸一次性加入磺化釜，搅拌状态下加入间苯ニ甲酸用量的20 .30%，在20 30分钟内将物料温度提高到125 135°C，再将剩余的间苯ニ甲酸全部加入磺化釜，然后分以下三个温度区间进行 将物料温度升高至150 159°C时，加入硫酸镉，保温反应60 80分钟；然后在30 .45分钟内物料温度升高至160 169°C，先保温反应20 30分钟，加入SiO2，再保温反应.60 80分钟；最后在20 50分钟内将物料温度升高至170 181 °C，先保温反应30 40分钟，加入硫酸汞，保温反应70 90分钟。
4.如权利要求3所述的间苯ニ甲酸ニ甲酯-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述磺化反应时，间苯ニ磺酸全部加入磺化釜后，先加入少量的无水硫酸钠，再加入催化剂进行磺化反应。
5.如权利要求4所述的间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述磺化反应时加料质量比例为间苯ニ甲酸发烟硫酸硫酸镉SiO2 硫酸汞无水硫酸钠=1 0. 879 0. 891 0. 0003 0. 001 0. 0005 0. 0012 0. 0005 .0.0015 0. 001 O. 01。
6.如权利要求I所述的间苯ニ甲酸ニ甲酯-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于将磺化反应后的物料在I. 5 2小时内降温至110°C以下，加入甲醇用量的20 30%，待釜温降至85°C以下后加入剩余的甲醇，在温度64 68°C酷化反应3 5小时。
7.如权利要求6所述的间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述酯化反应时甲醇的加料质量比为间苯ニ甲酸甲醇=I I. 05 I. I。
8.如权利要求I所述的间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于将酯化反应后的物料加水溶解，水的加料质量比为间苯ニ甲酸水=I 5. 35 5. 65，降温至.25°C以下，在24 28°C加碱调节pH值为6. 5 7. 5，继续搅拌80 120分钟。
9.如权利要求I所述的间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述后处理包括离心脱水、溶解脱色、过滤、结晶提纯和烘干步骤。
10.如权利要求9所述的间苯ニ甲酸ニ甲酷-5-磺酸钠的合成方法，其特征在于所述酷化反应溶解时，加入离心脱水脱出的离心母液，离心母液的加料质量比为间苯ニ甲酸离心母液=I 5. 35 5. 65。
全文摘要
本发明公开了一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成方法，采用间苯二甲酸和发烟硫酸为原料，经磺化反应、酯化反应、中和反应和后处理步骤制得，磺化反应分三个反应温度区间进行，在不同的反应温度区间使用不同的催化剂，在150～159℃时使用硫酸镉为催化剂；在160～169℃时使用SiO2为催化剂；在170～181℃时使用硫酸汞为催化剂。本发明提高了磺化反应效果，提高了间苯二甲酸的转化率；降低了磺化反应温度并缩短了磺化反应时间；反应副产物二磺化物、多聚体和砜化合物大大减少，因此提高了产品纯度，也提高了产品收率；减少了发烟硫酸的使用量，和后续中和工序中纯碱的使用量，从而降低了生产成本。
文档编号C07C309/58GK102633693SQ201210078339
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者于庆展, 单宝来, 崔国强, 张云玲, 房菲菲, 朱浩慧, 李厚强, 熊激光, 王亮, 王建玲, 董泮松, 赵建文, 邢玉贞, 郭学阳, 郭祥荣 申请人:潍坊沃尔特化学有限公司