專利名稱：3,5－苯二甲酸二甲酯磺酸鈉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸鈉(SIPM)的制備方法。它是一種在新型溶劑條件下進行磺化反應的SIPM制備方法。
SIPM是改性滌綸纖維最常用的一種改性劑，這種改性劑加入滌綸分子結(jié)構(gòu)中改善滌綸分子的著色性能、吸濕性能。目前SIPM的合成方法歸納起來主要有以下幾種(1)BP705195介紹，以間二甲苯為原料，先磺化，后進行氧化、酯化的工藝路線。該法生產(chǎn)的產(chǎn)物成分復雜，分離困難。(2)GER1127891，USA2088956報導，以間苯二甲酸(IPA)為原料，先磺化再經(jīng)酯化、中和等工序制備SIPM。但該法磺化溫度高，磺化液低溫流動性差甲醇耗量大。
(3)特開昭51-18941報導，用間苯二甲酸二甲酯(DMI)替代部分IPA原料或全部原料的工藝，磺化反應溫度可在160-190℃酯化反應可在70℃以下進行。其不足之處是DMI磺化階段發(fā)生水解，磺化反應后還必須進行酯化反應，甲醇重復消耗。
綜上所述，SIPM的制備大都經(jīng)過磺化、酯化、中和三個步驟。上述三種制備方法，各有優(yōu)點和不足。
本發(fā)明的目的是提供一種磺化反應溫度低，甲醇消耗量少的制備SIPM的工藝方法。
本發(fā)明采用的原料為IPA、三氧化硫、甲醇、硫酸二甲酯；IPA／SO3／(CH3O)2SO2／CH3OH=1／1．3-3．2／0．5-1．0／2-6(摩爾比)；以及輔助材料活性炭等。先將溶劑硫酸二甲酯加入到反應釜中，開動攪拌，再順次加入原料間苯二甲酸、活性碳，然后再緩緩加入液態(tài)三氧化硫，控制溫度在70℃下，恒溫10-30分鐘，然后再繼續(xù)升溫至160-180℃，恒溫6-8小時，進行磺化反應?；腔戤吅?，系統(tǒng)進行降溫至50℃以下，加入定量水，使系統(tǒng)中的硫酸二甲酯全部水解，三氧化硫和水全部生成硫酸。若L(CH3O)2SO2代表系統(tǒng)溶劑的摩爾數(shù)，LSO3代表剩余SO3的摩爾數(shù)，則加水量LH2O=LSO3+2L(CH3O)2SO2。伴隨水的加入，系統(tǒng)溫度自行升高。反應半小時之后，再向反應釜加入甲醇，在60-80℃甲醇迴流溫度下，進行酯化反應1-2小時，得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸溶液，將上述3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸溶液加入到2-3倍量的水中，經(jīng)分離除去溶液中活性碳等雜質(zhì)。然后用20-40％的氫氧化鈉溶液進行中和至PH=6-7，并保持系統(tǒng)在30℃以下，此時SIPM從溶液中析出，再將溶液和SIPM晶體分離，分離出的SIPM晶體再經(jīng)精制干燥處理便可得到產(chǎn)品SIPM。
該制備方法，磺化反應溫度低，酯化反應甲醇用量少，產(chǎn)品產(chǎn)率高，質(zhì)量優(yōu)良。采用該制備方法生產(chǎn)的產(chǎn)品SIPM可用做提高滌綸纖維著色性、吸濕性的改性劑。
以下通過實例進一步描述該制備方法。
實例1將25．2克(0．2摩爾)硫酸二甲酯加入到裝有電動攪拌器、回流冷凝器、溫度計的三口燒瓶中，開動攪拌，順次加入33．2克(0．2摩爾)的IPA和1．66克的顆粒活性炭，再加入32克(0．4摩爾)SO3，升溫至70℃，恒溫反應半小時；再升溫至175℃，恒溫反應6小時?；腔磻螅禍刂?0℃，然后將10．8克(0．6摩爾)水緩緩加入，物系溫度升高，攪拌反應半小時，再將12．8克(0．4摩爾)的甲醇加入，保持在60-70℃下酯化反應2小時。此時得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸液，將該磺酸液加入到300克的水中，再用40％濃度的氫氧化鈉溶液進行中和，使溶液PH=6-7；降溫，保持物系在30℃左右，SIPM晶體析出；分離出SIPM晶體，并經(jīng)重結(jié)晶和干燥處理，得48．1克SIPM產(chǎn)品，收率81．3％。
權(quán)利要求
1．一種SIPM的制備方法包括磺化、酯化和中和三步化學反應，其特征是(1)．采用IPA，SO3為原料，在硫酸二甲酯溶劑中進行磺化反應，IPA／SO3／溶劑=1．0／1．3-3．0／0．5-2．0(摩爾比)，磺化溫度為160-180℃，反應壓力為常壓；(2)．磺化反應結(jié)束后，溫度降至60-80℃，并向物系加入水，加入量剛好使物系中溶劑硫酸二甲酯全部水解，SO3全部生成硫酸；再加入甲醇，加入量為IPA的2-6倍(摩爾比)，保持在60-80℃下，進行酯化反應，得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸液；(3)．將酯化后的磺酸液加入到2-3倍重量的水中，使溶液硫酸濃度在8-14％(重量)，用20-40％濃度的氫氧化鈉溶液中和至PH=6-7，并降溫至30℃以下，SIPM從溶液中析出；(4)．析出的SIPM晶體和溶液分離，并經(jīng)重結(jié)晶精制和干燥處理，得到SIPM產(chǎn)品。
2．權(quán)利要求1所述的SIPM的制備方法，其特征是，磺化反應的物料配比是IPA／SO3／溶劑=1．0／1．3-2．0／0．5-1．0；物系中并加入活性炭，活性炭加入量為IPA重量的3-5％，待磺化、酯化生成磺酸液后，經(jīng)離心分離除去活性炭等雜質(zhì)；磺酸溶液中和反應的濃度控制在含硫酸11．0-11．5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種3,5－苯二甲酸二甲酯磺酸鈉(SIPM)的制備方法。本發(fā)明提供的SIPM制備方法包括磺化、酯化、中和三步化學反應,其特征是,磺化反應在硫酸二甲酯溶劑中進行,采用IPA和SO
文檔編號C07C303/32GK1203909SQ9711188
公開日1999年1月6日 申請日期1997年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月28日
發(fā)明者張俊民, 秦日金, 張旭, 李麗麗, 李江華 申請人:天津石油化工公司研究所