[發(fā)明專利]一種吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴的磺化方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111555158.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN114315655A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳濤;肖正光;吳耀寰;邢伶;楊旭;賈衛(wèi)斌;王灝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C303/20
• 分類號(hào): C07C303/20;C07C303/32;C07C303/44;C07C309/17
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 卜娟

磺酸鹽作為生產(chǎn)中很重要的中間體及產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如陰離子表面活性劑，反應(yīng)中間體等。但在磺化過程中，通常采用三氧化硫作為磺化劑，磺化反應(yīng)過程中與原料混合效果較差，放熱較為劇烈，且純度較低。本發(fā)明提出了一種利用二氧化硫作為磺化劑，在縛酸劑的存在的情況下與吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴進(jìn)行磺化反應(yīng)的方法。反應(yīng)條件溫和，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短且收率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴的磺化方法。

背景技術(shù)

磺化反應(yīng)作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的反應(yīng)之一，在化工行業(yè)處于十分重要的地位，磺酸鹽是合成多種化工產(chǎn)品的重要中間體，在醫(yī)藥、食品添加劑、石油以及表面活性劑的應(yīng)中較廣。不飽和烯烴磺化通常較為迅速，但放熱量巨大，且在磺化反應(yīng)過程中磺化劑多為SO₃，其與反應(yīng)物混合效果較差，同時(shí)由于SO₃磺化反應(yīng)的特性，導(dǎo)致反應(yīng)容易造成局部過熱、選擇性較差、過程不易控制等缺點(diǎn)。而亞硫酸氫鈉作為另一個(gè)常用的磺化劑，通常需要配合催化劑或引發(fā)劑來進(jìn)行使用，導(dǎo)致分離存在困難。目前我國(guó)磺化反應(yīng)工藝普遍采用SO₃作為磺化劑，產(chǎn)率較低、過程安全性較差，因此反應(yīng)條件溫和的高轉(zhuǎn)化率磺化工藝為發(fā)展的主流方向。

而反應(yīng)吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴的磺化反應(yīng)具有反應(yīng)放熱量較小，過程安全可控，轉(zhuǎn)化率較高等優(yōu)點(diǎn)，可以徹底解決傳統(tǒng)工藝中以SO₃作為磺化劑導(dǎo)致的產(chǎn)率低、選擇性差、過程安全性差的問題。

目前對(duì)于吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴的磺化研究多利用亞硫酸氫鈉作為磺化劑，且溫度較高中國(guó)專利CN110526838A公開了一種順丁烯二酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法，該方法磺化部分采用將丁烯二酸二異辛酯、亞硫酸氫鈉、催化劑AOT和水進(jìn)行回流反應(yīng)的方法進(jìn)行合成，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，通常為6-9小時(shí)。

專利WO 2018/158334 AI公開了一種具有吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴的磺化方法，該方法利用亞硫酸氫鈉通過額外加入堿的方法進(jìn)行磺化反應(yīng)，但由于堿的加入對(duì)反應(yīng)溫度要求較高，需要低溫反應(yīng)。

專利CN105622833B公開了一種具有不飽和烷烴聚合物的磺化反應(yīng)，利用發(fā)煙硫酸或三氧化硫作為磺化試劑，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)壓力在0.1Mpa～4Mpa之間，反應(yīng)壓力較高，不利用反應(yīng)控制。

雖然以上文獻(xiàn)介紹的磺化方法均可以實(shí)現(xiàn)不飽和烷烴的磺化反應(yīng)，但通常需要較長(zhǎng)的時(shí)間，和額外加入的引發(fā)劑等，同時(shí)需要較為苛刻的反應(yīng)條件，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。因此開發(fā)一種原子利用率高，同時(shí)反應(yīng)條件溫和的磺化方法，可以大大突破現(xiàn)有磺化反應(yīng)的局限性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種具有吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴磺化的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案為：

一種吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴的磺化方法，包括以下步驟：

（a）在30～70℃的堿的水溶液中通入二氧化硫，在二氧化硫流速不變的情況下，并控制ph6～11，得到反應(yīng)液；

（b）再繼續(xù)通入二氧化硫的情況下將吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴緩慢加入到反應(yīng)液中，控制反應(yīng)液ph值6～11后，保溫反應(yīng)1h；

（c）吸電子基團(tuán)的不飽和烷烴加入完畢后，控制二氧化硫通入量，控制反應(yīng)液ph6～11，獲得產(chǎn)物反應(yīng)液；

（d）將步驟（c）得到的產(chǎn)物反應(yīng)液進(jìn)行減壓蒸餾獲得磺酸鹽產(chǎn)品。

步驟（a）中所選堿為自吡啶、三乙胺、氨水、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或多種組合。

步驟（a）中所控制ph值范圍為8～10。

步驟（a）中所控制溫度為60～70攝氏度。