一种3-氯-2-羟基丙磺酸钠的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及3-氯-2-径基丙横酸钢的制备方法。
【背景技术】
[0002] 3-氯-2-径基丙基横酸钢(CHPS-Na)分子结构中既含有活性较强面原子和径基，又 含有亲水性的横酸盐基团，其中面素原子容易发生取代、消去反应，是合成高聚物工业中重 要的功能单体，也可用作有机化工中间体，是比较重要的多功能性物质。现有的3-氯-2?基 丙横酸钢大多通过亚硫酸氨钢、水和环氧氯丙烷在碱性催化剂的作用下反应而成，其反应 时间长，反应产物收率较低且纯度也不高，而产品的纯度往往影响下游产品的制备及性能。 同时反应过程中还会产生大量的反应废液，浪费资源、污染环境。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足而提供一种3-氯-2-径基 丙横酸钢的制备方法，使其反应更方便，时间较短，产品收率及纯度较高，反应及后处理液 可W循环使用。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为： 一种3-氯-2-径基丙横酸钢的制备方法，将蒸馈水、四下基漠化锭(TBAB)和亚硫酸氨钢 混合后加热至一定溫度，然后滴加环氧氯丙烷化CH)，待环氧氯丙烷滴加完毕，在该溫度下 保溫一定时间，反应结束后，冰水浴冷却至l〇°CW下，结晶，真空抽滤，分离出固体物，回收 溶剂。固体物用乙醇洗涂两次，干燥，得到白色粉末状固体(粗品）；将上述粗产品用蒸馈水 进行重结晶，得到白色晶体，将反应母液或重结晶母液回收;其中，四下基漠化锭的质量是 环氧氯丙烷质量的3%-8%，亚硫酸氨钢和环氧氯丙烷摩尔比为1.05-1.30，蒸馈水和亚硫酸 氨钢的摩尔比为9-11，滴加时间为0.75-2.5h，反应时间为0.75-2.5h，反应溫度为80-90°C。
[0005] 更好地，上述四下基漠化锭的质量是环氧氯丙烷质量的4%，亚硫酸氨钢和环氧氯 丙烷摩尔比为1.1，蒸馈水和亚硫酸氨钢的摩尔比为10，滴加时间1.化，反应时间1.化，反应 溫度85°C。
[0006] 更好地，将3-氯-2-?基丙横酸钢的反应母液替代蒸馈水作为溶剂进行反应，再次 得到3-氯-2-径基丙横酸钢，运样能得到更高的收率，减少废液的排放。
[0007] 更好地，将3-氯-2-径基丙横酸钢进行重结晶，运样得到的3-氯-2-径基丙横酸钢 纯度更高。
[000引更好地，3-氯-2?基丙横酸钢重结晶后的母液替代蒸馈水作为溶剂进行反应，再 次得到3-氯-2-径基丙横酸钢，运样能得到更高的收率，产品纯度也进一步提高，减少废液 的排放。
[0009]本发明的优点通过实施例进行详细说明。
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例n(Na服〇3):n(ECH)对反应产物收率的影响图。
[OOW 图2是本发明实施例η化0):n(N址S03)对反应产物收率的影响图。
[0012] 图3是本发明实施例四下基漠化锭的用量对反应产物收率的影响图。
[0013] 图4是本发明实施例反应时间对反应产物收率的影响图。
[0014] 图5是本发明实施例滴加时间对反应产物收率的影响图。
[001引图6是本发明实施例制备产品的红夕恍谱图。
[0016] 图7是本发明实施例制备产品的氨核磁共振图。
【具体实施方式】
[0017] W下结合附图实施例对本发明作进一步描述。
[001引本发明的3-氯-2-径基丙横酸钢制备过程如下： 在Ξ 口烧瓶中依次加入一定量的蒸馈水、四下基漠化锭和亚硫酸氨钢，水浴加热至一 定溫度，然后缓慢滴加环氧氯丙烷，待环氧氯丙烷滴加完毕，在该溫度下保溫一定时间，反 应结束后，冰水浴冷却至10°CW下，结晶，真空抽滤，回收溶剂(反应母液，备用），用60%的乙 醇溶液洗涂两次，干燥，得到白色粉末状固体，称量并计算粗产品收率。
[0019] 将上述粗产品溶解于蒸馈水中，加热使其完全溶解并形成饱和溶液，趁热过滤出 不溶杂质，将溶液置于冰水浴中冷却至l〇°CW下，CHPS-Na就会结晶析出，抽滤，并用少量蒸 馈水对滤饼进行洗涂，回收滤液(重结晶母液，备用），烘干产品。
[0020] 将上述反应母液和重结晶母液代替蒸馈水参加反应，用于3-氯-2-径基丙横酸钢 产品的合成，并用显微烙点仪测定3-氯-2?基丙横酸钢产品的烙点。
[0021] 本发明按上述制备方法进行了 W下一系列的具体实施例。
[0022] (1)亚硫酸氨钢与环氧氯丙烷的物质量之比对反应收率的影响 反应条件:η化2〇):n(化HS化）为10,相转移催化剂四下基漠化锭(TBAB)的量为环氧氯 丙烷质量的4%，反应溫度为80°C，滴加时间为1小时，保溫时间为1小时，考察环氧氯丙烷与 亚硫酸氨钢的物质量之比对收率的影响，结果如图1所示。
[0023] 3-氯-2-径基丙基横酸钢合成过程中，环氧氯丙烷或亚硫酸氨钢中的任何一种过 量，都能获得相对理想的转化率。考虑到产品成本，采用市场价格较低的亚硫酸氨钢过量的 工艺路线。从图1可W看出，随着亚硫酸氨钢与环氧氯丙烷物质量比的增大，产物的收率增 大，当物质的量比大于1.1时，收率逐渐下降。运是因为化HS化不仅能使ECH充分反应，而且 剩余的化HS化还能起到电解质的作用，由于盐析效应，降低了产物CHPS-化的溶解度，增加 了产品的析出量。但是当物质的量比过大时，随着亚硫酸氨钢的增加，体系中水的添加量增 加，产品的生成和析出量减少，使收率降低，亚硫酸氨钢和环氧氯丙烷摩尔比为1.05-1.30。
[0024] 最适宜的n(Na服〇3) :n巧CH)为1.1。
[0025] (2 )水与亚硫酸氨钢的物质量之比对反应收率的影响 反应条件:η(化HS化）：n化CH)为1.1，相转移催化剂TBAB的量为环氧氯丙烷质量的4%， 反应溫度为85°C，滴加时间为1小时，保溫时间为1小时，考察亚硫酸氨钢与水的物质的量比 对收率的影响，结果如图2所示。
[0026] 从图2可W看出，随着η化2〇):n(NaHS〇3)的比值增大，CHPS-Na的产率呈现先增大后 减小的趋势。运是因为反应体系中水量过大，原料的有效浓度变小，使产品的生成速度减 慢，太多的水还会溶解更多的产物，使得产率下降；若水量太少，亚硫酸氨钢将不能完全溶 解，导致反应过程中一直处于浑浊状态，产品中杂质增多，同样使产率下降，所W水的含量 不能太多也不能太少，蒸馈水和亚硫酸氨钢的摩尔比为9-11。
[0027] 最适宜的η化2〇):n(N址S〇3)为10。
[002引（3)相转移催化剂TBAB的量对反应收率的影响 反应条件:n(化服化）：n化CH)为1.1，n化20) :n(化HS化）为10,反应溫度为85°C，滴加时 间为1小时，保溫时间为1小时，考察相转移催化剂TBAB的量对收率的影响，结果如图3所示。
[0029] 环氧氯丙烷在水中的溶解度很小，与亚硫酸氨钢在水介质中的反应是一类非均相 亲核加成反应。为了提高环氧氯丙烷的反应效率，在反应过程中加入相转移催化剂TBAB，使 环氧氯丙烷能够和亚硫酸氨钢进行良好地接触，从而提高产品收率。从图3可W看出，随着 相转移催化剂TBAB含量的增大收率也随之增大，然后趋于平稳，四下基漠化锭的质量是环 氧氯丙烷质量的3%-8〇/〇。
[0030] 最适宜的相转移催化剂用量为环氧氯丙烷质量的4%。
[0031] (4)反应溫度对反应收率的影响 反应条件:η(化服〇3) :n巧CH)为1.1，n化2〇) :n(NaHS〇3)为10,相转移催化剂TBAB的量为 环氧氯丙烷质量的4%，滴加时间为1小时，保溫时间为1小时，考察反应溫度对收率的影响， 结果如表1所示。
[0032] 表1反应溫度对反应收率的影响
由表1可W看出，反应溫度对产品收率尤其是产品纯度有较大影响。溫度为65°C和75°C 时产物收率比较高，但是产物烙程较大