[发明专利]一种2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法

说明书

本发明提供了一种2,4,5‑三氯苯磺酸的合成方法，包括以下步骤：将三氧化硫和1,2,4‑三氯苯分别加入至有机溶剂中，得到三氧化硫溶液和1,2,4‑三氯苯溶液；分别将三氧化硫溶液和1,2,4‑三氯苯溶液加入至微通道反应器中，发生磺化反应，将反应产物过滤后，洗涤，干燥即得2,4,5‑三氯苯磺酸。本发明的合成方法，利用微通道反应器进行反应，其可强化反应物的传质和传热效率，微米至毫米级反应通道尺寸可以实现磺化反应在短时间内的传质和传热效果，连续进料的方式使得产物可连续化合成，无放大效应，克服了现有技术中磺化剂三氧化硫过于活泼，易发生多磺化、氧化副反应，放热量大的安全风险问题，并且提高了反应收率。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法。

背景技术

磺化反应是工业有机化学中最重要的反应之一，与硝化和氯化反应一起属于亲电子芳香族取代反应。

2,4,5-三氯苯磺酸是一种农药中间体，其衍生产品2,4,5-三氯苯氧基乙酸是一种非选择通用型除草剂。

现有技术中，2,4,5-三氯苯磺酸主要通过25％发烟硫酸磺化1,2,4-三氯苯反应制得，高温下易发生副反应形成砜或氧化，产生大量的废酸难以处理，常用的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸和三氧化硫。浓硫酸磺化是一个可逆反应，磺化反应所需硫酸浓度为76～100％，且浓硫酸磺化时温度高，通常为150～180℃。升高温度或者移除生成物水可以促使反应正向生成，但这两种方式都会增加砜的形成，过量的浓硫酸会形成大量的低浓废酸难以处理。用于磺化反应的发烟硫酸中三氧化硫含量为25％和65％。现有技术公开了一种2,4,5-三氯苯磺酸的制备方法，使用使用25％发烟硫酸磺化1,2,4-三氯苯，虽然该方法产生的废酸相对硫酸较少，但反应温度在100～105℃，磺化产物部分被氧化需要以活性炭为吸附剂进行脱色过滤工序，且反应时长为2～3小时。

使用液体三氧化硫磺化反应不会生成水，但是会形成更多的砜和多磺化产物，纯三氧化硫反应太剧烈以致发生副反应氧化和砜的形成，放热量大有安全风险；用气态三氧化硫需要与干燥的空气或氮气等进行稀释，并且气体三氧化硫不宜运输、存贮等。

基于现有技术制备2,4,5-三氯苯磺酸过程中，易发生多磺化、氧化副反应，放热量大的风险问题，有必要提供一种新的2,4,5-三氯苯磺酸合成方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，以解决或部分解决现有技术中存在的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，包括以下步骤：

将三氧化硫和1,2,4-三氯苯分别加入至有机溶剂中，得到三氧化硫溶液和1,2,4-三氯苯溶液；

分别将三氧化硫溶液和1,2,4-三氯苯溶液加入至微通道反应器中，发生磺化反应，将反应产物过滤后，洗涤，再次过滤干燥即得2,4,5-三氯苯磺酸。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，所述有机溶剂包括二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、二氧六环、吡啶中的一种。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，所述三氧化硫溶液中三氧化硫的质量浓度为8～30％。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，所述1,2,4-三氯苯溶液中1,2,4-三氯苯的质量浓度为20～80％。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，所述三氧化硫和所述1,2,4-三氯苯的物质的量之比为1:(1.05～1.2)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述的2,4,5-三氯苯磺酸的合成方法，磺化反应的温度为20～60℃。