CN116606227A - 一种clt酸的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于合成领域,具体涉及一种CLT酸的合成方法,包括如下步骤:步骤1,磺酰化反应:将间甲苯胺和硫酸反应形成磺酰化反应液;步骤2,氯化反应:将酰化反应液与氯化铁搅拌均匀,并缓慢通入氯气反应,反应结束后过滤,得到氯化反应液;步骤3,转位磺化:将氯化反应液中加入邻二氯苯升温反应处理5‑8h,停止加热,得到磺化反应液;步骤4,将磺化反应液后处理,得到成品CLT酸。本发明解决了现有CLT酸工艺的缺陷,利用一锅法实现CLT酸的合成,无需中间转移处理,大大降低了三废的产生,具有良好的环保性。
Description
技术领域
本发明属于合成领域,具体涉及一种CLT酸的合成方法。
背景技术
CLT酸,化学名称:2-氨基-5-氯-4-甲基苯,简称C酸,白色粉末,不溶于水。是一种重要的红色有机颜料中间体。CLT酸是世界上年消耗量过万吨的有机中间体之一。CLT酸生产过程中,主要的污染物是废水、废气和废渣,由于污染问题,世界发达国家先后关停了部分生产设备或限制产量以降低污染,我国也有的企业因污染问题而被迫停产,随着国家对环保的日益重视,“三废”处理问题将关系到我国CLT酸工业的命运。与此同时,CLT酸自身的工艺产率不高也成为该材料污染大、限制应用的关键问题之一。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供一种CLT酸的合成方法,解决了现有CLT酸工艺的缺陷,利用一锅法实现CLT酸的合成,无需中间转移处理,大大降低了三废的产生,具有良好的环保性。
为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:
一种CLT酸的合成方法,包括如下步骤:
步骤1,磺酰化反应:将间甲苯胺和硫酸反应形成磺酰化反应液;
步骤2,氯化反应:将酰化反应液与氯化铁搅拌均匀,并缓慢通入氯气反应,反应结束后过滤,得到氯化反应液
步骤3,转位磺化:将氯化反应液中加入邻二氯苯升温反应处理5-8h,停止加热,得到磺化反应液;
步骤4,将磺化反应液后处理,得到成品CLT酸。
所述步骤1中的磺酰化反应包括:a1,将硫酸加入至邻二氯苯中搅拌均匀,得到硫酸-邻二氯苯混合液;所述硫酸在邻二氯苯中的质量浓度为10-20%,搅拌均匀的搅拌速度为300-500r/min,a2,将间甲苯胺放入至反应釜内并氮气吹扫形成氮气保护体系,所述氮气吹扫的速度为5-10mL/min;a3,将硫酸-邻二氯苯混合液缓慢滴加至反应釜内反应,升温反应1-3h,得到磺酰化反应液,所述混合液中的硫酸摩尔量是间甲苯胺摩尔量的50-55%,升温反应的温度为80-85℃。
所述步骤2中的氯化反应包括:b1,将氯化铁加入至磺酰化反应液中搅拌均匀,所述氯化铁的加入量是磺酰化反应液质量的0.1-0.5%,所述搅拌均匀的搅拌速度为100-200r/min,b2,在避光条件下将氯气通入恒温反应2-4h,经过滤,得到氯化反应液,所述氯气通入速度为2-4mL/min,所述氯气通入量是间甲苯胺摩尔量的110-120%,温度为4-10℃;该步骤利用低温条件有效的控制多氯体系的形成,同时氯化铁为催化剂形成氯化反应。
所述步骤3中的转位磺化的反应步骤包括:c1,将氯化反应液加入至邻二氯苯得到氯化稀溶液,所述氯化反应液与邻二氯苯的体积比为1:0.6-0.9,c2,将氯化稀溶液进行恒温反应7-10h,停止加热,得到磺化反应液,所述恒温反应额温度为170-180℃。该步骤利用邻二氯苯自身的溶剂特性实现了整体的扩溶效果,提升氯化反应物在邻二氯苯中的分散性,减少反应产物的聚集。
所述步骤4中的后处理的步骤包括:d1,将氢氧化钠和水加入至磺化反应液中搅拌均匀形成浑浊液,所述氢氧化钠与水形成pH为10-12的氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠的摩尔量是间甲苯胺摩尔量的110-120%;d2,将浑浊液静置2-3h形成分层,得到水相和有机相,所述静置温度为20-30℃;d3,在水相中加入盐酸形成酸性液,经过滤后得到CLT酸产物,所述酸性液的pH为6.5,d4,将有机相减压蒸馏处理回收邻二氯苯。
从以上描述可以看出,本发明具备以下优点:
1.本发明解决了现有CLT酸工艺的缺陷,利用一锅法实现CLT酸的合成,无需中间转移处理,大大降低了三废的产生,具有良好的环保性。
2.本发明以邻二氯苯为溶剂,实现间甲苯胺的溶解,并在溶解体系下实现氯化和磺化,减少了溶剂的使用,同时该溶剂在后处理中回收重复使用。
3.本发明以氯化铁为催化剂,采用缓慢通入的方式进行反应,达到梯度式反应体系,有效的提升了氯化反应的进行,提高氯气反应率。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明,但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种CLT酸的合成方法,包括如下步骤:
步骤1,磺酰化反应:将间甲苯胺和硫酸反应形成磺酰化反应液;
步骤2,氯化反应:将酰化反应液与氯化铁搅拌均匀,并缓慢通入氯气反应,反应结束后过滤,得到氯化反应液
步骤3,转位磺化:将氯化反应液中加入邻二氯苯升温反应处理5h,停止加热,得到磺化反应液;
步骤4,将磺化反应液后处理,得到成品CLT酸。
所述步骤1中的磺酰化反应包括:a1,将硫酸加入至邻二氯苯中搅拌均匀,得到硫酸-邻二氯苯混合液;所述硫酸在邻二氯苯中的质量浓度为10%,搅拌均匀的搅拌速度为300r/min,a2,将间甲苯胺放入至反应釜内并氮气吹扫形成氮气保护体系,所述氮气吹扫的速度为5mL/min;a3,将硫酸-邻二氯苯混合液缓慢滴加至反应釜内反应,升温反应1h,得到磺酰化反应液,所述混合液中的硫酸摩尔量是间甲苯胺摩尔量的50%,升温反应的温度为80℃。
所述步骤2中的氯化反应包括:b1,将氯化铁加入至磺酰化反应液中搅拌均匀,所述氯化铁的加入量是磺酰化反应液质量的0.1%,所述搅拌均匀的搅拌速度为100r/min,b2,在避光条件下将氯气通入恒温反应2h,经过滤,得到氯化反应液,所述氯气通入速度为2mL/min,所述氯气通入量是间甲苯胺摩尔量的110%,温度为4℃。
所述步骤3中的转位磺化的反应步骤包括:c1,将氯化反应液加入至邻二氯苯得到氯化稀溶液,所述氯化反应液与邻二氯苯的体积比为1:0.6,c2,将氯化稀溶液进行恒温反应7h,停止加热,得到磺化反应液,所述恒温反应额温度为170℃。
所述步骤4中的后处理的步骤包括:d1,将氢氧化钠和水加入至磺化反应液中搅拌均匀形成浑浊液,所述氢氧化钠与水形成pH为10的氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠的摩尔量是间甲苯胺摩尔量的110%;d2,将浑浊液静置2-3h形成分层,得到水相和有机相,所述静置温度为20℃;d3,在水相中加入盐酸形成酸性液,经过滤后得到CLT酸产物,所述酸性液的pH为6.5,d4,将有机相减压蒸馏处理回收邻二氯苯。
本实施例制备的CLT酸为白色粉末,以间甲苯胺计算,总摩尔收率为71.4%。
实施例2
一种CLT酸的合成方法,包括如下步骤:
步骤1,磺酰化反应:将间甲苯胺和硫酸反应形成磺酰化反应液;
步骤2,氯化反应:将酰化反应液与氯化铁搅拌均匀,并缓慢通入氯气反应,反应结束后过滤,得到氯化反应液
步骤3,转位磺化:将氯化反应液中加入邻二氯苯升温反应处理8h,停止加热,得到磺化反应液;
步骤4,将磺化反应液后处理,得到成品CLT酸。
所述步骤1中的磺酰化反应包括:a1,将硫酸加入至邻二氯苯中搅拌均匀,得到硫酸-邻二氯苯混合液;所述硫酸在邻二氯苯中的质量浓度为20%,搅拌均匀的搅拌速度为500r/min,a2,将间甲苯胺放入至反应釜内并氮气吹扫形成氮气保护体系,所述氮气吹扫的速度为10mL/min;a3,将硫酸-邻二氯苯混合液缓慢滴加至反应釜内反应,升温反应3h,得到磺酰化反应液,所述混合液中的硫酸摩尔量是间甲苯胺摩尔量的55%,升温反应的温度为85℃。
所述步骤2中的氯化反应包括:b1,将氯化铁加入至磺酰化反应液中搅拌均匀,所述氯化铁的加入量是磺酰化反应液质量的0.5%,所述搅拌均匀的搅拌速度为200r/min,b2,在避光条件下将氯气通入恒温反应4h,经过滤,得到氯化反应液,所述氯气通入速度为4mL/min,所述氯气通入量是间甲苯胺摩尔量的120%,温度为10℃。
所述步骤3中的转位磺化的反应步骤包括:c1,将氯化反应液加入至邻二氯苯得到氯化稀溶液,所述氯化反应液与邻二氯苯的体积比为1:0.9,c2,将氯化稀溶液进行恒温反应7-10h,停止加热,得到磺化反应液,所述恒温反应额温度为180℃。
所述步骤4中的后处理的步骤包括:d1,将氢氧化钠和水加入至磺化反应液中搅拌均匀形成浑浊液,所述氢氧化钠与水形成pH为12的氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠的摩尔量是间甲苯胺摩尔量的120%;d2,将浑浊液静置2-3h形成分层,得到水相和有机相,所述静置温度为30℃;d3,在水相中加入盐酸形成酸性液,经过滤后得到CLT酸产物,所述酸性液的pH为6.5,d4,将有机相减压蒸馏处理回收邻二氯苯。
本实施例制备的CLT酸为白色粉末,以间甲苯胺计算,总摩尔收率为72.9%。
实施例3
一种CLT酸的合成方法,包括如下步骤:
步骤1,磺酰化反应:将间甲苯胺和硫酸反应形成磺酰化反应液;
步骤2,氯化反应:将酰化反应液与氯化铁搅拌均匀,并缓慢通入氯气反应,反应结束后过滤,得到氯化反应液
步骤3,转位磺化:将氯化反应液中加入邻二氯苯升温反应处理7h,停止加热,得到磺化反应液;
步骤4,将磺化反应液后处理,得到成品CLT酸。
所述步骤1中的磺酰化反应包括:a1,将硫酸加入至邻二氯苯中搅拌均匀,得到硫酸-邻二氯苯混合液;所述硫酸在邻二氯苯中的质量浓度为15%,搅拌均匀的搅拌速度为400r/min,a2,将间甲苯胺放入至反应釜内并氮气吹扫形成氮气保护体系,所述氮气吹扫的速度为8mL/min;a3,将硫酸-邻二氯苯混合液缓慢滴加至反应釜内反应,升温反应2h,得到磺酰化反应液,所述混合液中的硫酸摩尔量是间甲苯胺摩尔量的53%,升温反应的温度为83℃。
所述步骤2中的氯化反应包括:b1,将氯化铁加入至磺酰化反应液中搅拌均匀,所述氯化铁的加入量是磺酰化反应液质量的0.3%,所述搅拌均匀的搅拌速度为150r/min,b2,在避光条件下将氯气通入恒温反应3h,经过滤,得到氯化反应液,所述氯气通入速度为3mL/min,所述氯气通入量是间甲苯胺摩尔量的115%,温度为8℃。
所述步骤3中的转位磺化的反应步骤包括:c1,将氯化反应液加入至邻二氯苯得到氯化稀溶液,所述氯化反应液与邻二氯苯的体积比为1:0.8,c2,将氯化稀溶液进行恒温反应9h,停止加热,得到磺化反应液,所述恒温反应额温度为175℃。
所述步骤4中的后处理的步骤包括:d1,将氢氧化钠和水加入至磺化反应液中搅拌均匀形成浑浊液,所述氢氧化钠与水形成pH为11的氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠的摩尔量是间甲苯胺摩尔量的115%;d2,将浑浊液静置3h形成分层,得到水相和有机相,所述静置温度为25℃;d3,在水相中加入盐酸形成酸性液,经过滤后得到CLT酸产物,所述酸性液的pH为6.5,d4,将有机相减压蒸馏处理回收邻二氯苯。
本实施例制备的CLT酸为白色粉末,以间甲苯胺计算,总摩尔收率为72.1%。
可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种CLT酸的合成方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1,磺酰化反应:将间甲苯胺和硫酸反应形成磺酰化反应液;
步骤2,氯化反应:将酰化反应液与氯化铁搅拌均匀,并缓慢通入氯气反应,反应结束后过滤,得到氯化反应液
步骤3,转位磺化:将氯化反应液中加入邻二氯苯升温反应处理5-8h,停止加热,得到磺化反应液;
步骤4,将磺化反应液后处理,得到成品CLT酸。
2.根据权利要求1所述的CLT酸的合成方法,其特征在于:所述步骤1中的磺酰化反应包括:a1,将硫酸加入至邻二氯苯中搅拌均匀,得到硫酸-邻二氯苯混合液;所述硫酸在邻二氯苯中的质量浓度为10-20%,搅拌均匀的搅拌速度为300-500r/min,a2,将间甲苯胺放入至反应釜内并氮气吹扫形成氮气保护体系,所述氮气吹扫的速度为5-10mL/min;a3,将硫酸-邻二氯苯混合液缓慢滴加至反应釜内反应,升温反应1-3h,得到磺酰化反应液,所述混合液中的硫酸摩尔量是间甲苯胺摩尔量的50-55%,升温反应的温度为80-85℃。
3.根据权利要求1所述的CLT酸的合成方法,其特征在于:所述步骤2中的氯化反应包括:b1,将氯化铁加入至磺酰化反应液中搅拌均匀,所述氯化铁的加入量是磺酰化反应液质量的0.1-0.5%,所述搅拌均匀的搅拌速度为100-200r/min,b2,在避光条件下将氯气通入恒温反应2-4h,经过滤,得到氯化反应液,所述氯气通入速度为2-4mL/min,所述氯气通入量是间甲苯胺摩尔量的110-120%,温度为4-10℃。
4.根据权利要求1所述的CLT酸的合成方法,其特征在于:所述步骤3中的转位磺化的反应步骤包括:c1,将氯化反应液加入至邻二氯苯得到氯化稀溶液,所述氯化反应液与邻二氯苯的体积比为1:0.6-0.9,c2,将氯化稀溶液进行恒温反应7-10h,停止加热,得到磺化反应液,所述恒温反应额温度为170-180℃。
5.根据权利要求1所述的CLT酸的合成方法,其特征在于:所述步骤4中的后处理的步骤包括:d1,将氢氧化钠和水加入至磺化反应液中搅拌均匀形成浑浊液,所述氢氧化钠与水形成pH为10-12的氢氧化钠溶液,所述氢氧化钠的摩尔量是间甲苯胺摩尔量的110-120%;d2,将浑浊液静置2-3h形成分层,得到水相和有机相,所述静置温度为20-30℃;d3,在水相中加入盐酸形成酸性液,经过滤后得到CLT酸产物,所述酸性液的pH为6.5,d4,将有机相减压蒸馏处理回收邻二氯苯。
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