[发明专利]一种利用微反应装置连续制备苯系物的磺化产物的方法

说明书

本发明公开了一种利用微反应装置连续制备苯系物的磺化产物的方法，包括以下步骤：(1)将SO₃气体和空气混合得到混合气体；(2)将液体苯系物和混合气体分别泵入微反应装置中的微反应器中进行磺化反应，得到反应液；(3)反应液冷却至室温后固液分离，收集固体得到粗产物；(4)将步骤(3)得到的粗产物溶于水，除去不溶物，即得。使用微反应装置制备苯系物磺化产物，反应条件更加温和，能够有效的控制反应速率、缩短反应时间实现连续生产，降低副产物砜以及苯二磺酸的产生，产率最高可达99.1％，使得精制工艺更加简单，提高产品质量；基本无放大效应，利于进行工业放大。

技术领域

本发明涉及苯及其衍生物磺化，具体涉及一种利用微反应装置连续制备苯系物的磺化产物的方法。

背景技术

苯及其衍生物的磺化产物是一种重要的有机化合物原料。它是一种非常重要的有机化工中间体，广泛应用于染料行业、医药行业、农业行业等。传统磺化技术主要是使用浓硫酸共沸或发烟硫酸，其缺点是反应过程过于剧烈且产生大量的废酸，对环境造成污染。随着磺化技术的发展，三氧化硫作为一种清洁无污染、产品质量好的绿色磺化剂受到越来越多的重视，三氧化硫磺化工业开发应用非常迅速，但是以三氧化硫作为磺化剂的磺化工艺技术难度较大。用三氧化硫直接磺化过程中，其反应剧烈、热量不易散发从而导致过磺化、产品色泽恶化、炭化及爆炸性氧化。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中使用SO₃对苯及衍生物直接磺化反应剧烈、过磺化等问题，本发明提供了一种利用微反应装置连续制备苯系物的磺化产物的方法。

技术方案：本发明所述一种利用微反应装置连续制备苯系物的磺化产物的方法，包括以下步骤：

(1)将SO₃气体和空气混合得到混合气体；

(2)将液体苯系物和步骤(1)得到的混合气体分别泵入微反应装置中的微反应器中进行磺化反应，得到反应液；

(3)将步骤(2)得到的反应液冷却至室温后固液分离，收集固体得到粗产物；

(4)将步骤(3)得到的粗产物溶于水，除去不溶物，即得。

所述苯系物是指苯及衍生物的总称，包括全部的芳香族化合物。

步骤(1)所述混合气体中SO₃占混合气体的体积百分比为4～9％。

所述SO₃气体的流量为1.25～3.75L/min；所述空气的流量为：30～90L/min。

步骤(2)所述液体苯系物为化合物I中的任意一种，

其中化合物I的苯环上有一个或多个取代基R，所述R各自独立地选自氢、烷基、酯基、卤素、羧基、羟基、醛基、苯基或杂环。

其中，苯系物进行磺化反应的方程式如下：

优选的，所述液体苯系物为苯、甲苯、邻二甲苯、甲基萘或9，10-二氢菲。

步骤(2)所述液体苯系物和所述混合气体中SO₃的摩尔比为1:0.8～1.2，所述液体苯系物的流量为5～15ml/min；所述液体苯系物和步骤(1)得到的混合气体分别经微反应装置中的液体预热器和气体预热器预热至15～45℃后分别泵入微反应装置中的微反应器中进行磺化反应，反应停留时间为4～13min。

优选地，将步骤(2)得到的反应液冷却至室温后固液分离，收集固体得到粗产物，滤液循环回流至步骤(2)所述的液体苯系物中继续参加磺化反应；