3,5－苯二甲酸二甲酯磺酸钠的制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN97111881.7	申请日：	1997.06.28
公开号：	CN1203909A	公开日：	1999.01.06
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	专利申请的视为撤回公告日:1999.1.6\|\|\|公开
IPC分类号：	C07C309/58; C07C303/32	主分类号：	C07C309/58; C07C303/32
申请人：	天津石油化工公司研究所;
发明人：	张俊民; 秦日金; 张旭; 李丽丽; 李江华
地址：	300271天津市大港区天津石化公司办公大楼612室王建国转
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内容摘要

本发明涉及一种3,5－苯二甲酸二甲酯磺酸钠(SIPM)的制备方法。本发明提供的SIPM制备方法包括磺化、酯化、中和三步化学反应,其特征是,磺化反应在硫酸二甲酯溶剂中进行,采用IPA和SO3做原料,磺化反应温度为160—180℃；该制备方法,磺化反应温度低,酯化反应甲醇用量少,产品产率高,质量优良。采用该制备方法生产的产品SIPM可用做提高涤纶纤维着色性、吸湿性的改性剂。

权利要求书

1：一种SIPM的制备方法包括磺化、酯化和中和三步化学反应，其特征是： (1)．采用IPA，SO 3 为原料，在硫酸二甲酯溶剂中进行磺化反应，IPA／SO 3 ／溶剂=1．0／1．3-3．0／0．5-
2： 0(摩尔比)，磺化温度为160-180℃，反应压力为常压； (2)．磺化反应结束后，温度降至60-80℃，并向物系加入水，加入量刚好使物系中溶剂硫酸二甲酯全部水解，SO 3 全部生成硫酸；再加入甲醇，加入量为 IPA的2-6倍(摩尔比)，保持在60-80℃下，进行酯化反应，得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸液； (3)．将酯化后的磺酸液加入到2-3倍重量的水中，使溶液硫酸浓度在8- 14％(重量)，用20-40％浓度的氢氧化钠溶液中和至PH=6-7，并降温至30℃ 以下，SIPM从溶液中析出； (4)．析出的SIPM晶体和溶液分离，并经重结晶精制和干燥处理，得到SIPM 产品。 2．权利要求1所述的SIPM的制备方法，其特征是，磺化反应的物料配比是：IPA／SO 3 ／溶剂=1．0／1．3-2．0／0．5-1．0；物系中并加入活性炭，活性炭加入量为IPA重量的3-5％，待磺化、酯化生成磺酸液后，经离心分离除去活性炭等杂质；磺酸溶液中和反应的浓度控制在含硫酸11．0-11．5％。
3： 0／0．5-2．0(摩尔比)，磺化温度为160-180℃，反应压力为常压； (2)．磺化反应结束后，温度降至60-80℃，并向物系加入水，加入量刚好使物系中溶剂硫酸二甲酯全部水解，SO 3 全部生成硫酸；再加入甲醇，加入量为 IPA的2-6倍(摩尔比)，保持在60-80℃下，进行酯化反应，得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸液； (3)．将酯化后的磺酸液加入到2-3倍重量的水中，使溶液硫酸浓度在8- 14％(重量)，用20-40％浓度的氢氧化钠溶液中和至PH=6-7，并降温至30℃ 以下，SIPM从溶液中析出； (4)．析出的SIPM晶体和溶液分离，并经重结晶精制和干燥处理，得到SIPM 产品。 2．权利要求1所述的SIPM的制备方法，其特征是，磺化反应的物料配比是：IPA／SO 3 ／溶剂=1．0／1．3-2．0／0．5-1．0；物系中并加入活性炭，活性炭加入量为IPA重量的3-5％，待磺化、酯化生成磺酸液后，经离心分离除去活性炭等杂质；磺酸溶液中和反应的浓度控制在含硫酸11．0-11．5％。

说明书

说    明    书 3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸钠的制备方法
    本发明涉及一种3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸钠(SIPM)的制备方法。它是一种在新型溶剂条件下进行磺化反应的SIPM制备方法。

    SIPM是改性涤纶纤维最常用的一种改性剂，这种改性剂加入涤纶分子结构中改善涤纶分子的着色性能、吸湿性能。目前SIPM的合成方法归纳起来主要有以下几种：

    (1)BP705195介绍，以间二甲苯为原料，先磺化，后进行氧化、酯化的工艺路线。该法生产的产物成分复杂，分离困难。    (2)GER1127891，USA2088956报导，以间苯二甲酸(IPA)为原料，先磺化再经酯化、中和等工序制备SIPM。但该法磺化温度高，磺化液低温流动性差甲醇耗量大。

    (3)特开昭51-18941报导，用间苯二甲酸二甲酯(DMI)替代部分IPA原料或全部原料的工艺，磺化反应温度可在160-190℃酯化反应可在70℃以下进行。其不足之处是DMI磺化阶段发生水解，磺化反应后还必须进行酯化反应，甲醇重复消耗。

    综上所述，SIPM的制备大都经过磺化、酯化、中和三个步骤。上述三种制备方法，各有优点和不足。

    本发明的目的是提供一种磺化反应温度低，甲醇消耗量少的制备SIPM的工艺方法。

    本发明采用的原料为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(摩尔比)；以及辅助材料活性炭等。先将溶剂硫酸二甲酯加入到反应釜中，开动搅拌，再顺次加入原料间苯二甲酸、活性碳，然后再缓缓加入液态三氧化硫，控制温度在70℃下，恒温10-30分钟，然后再继续升温至160-180℃，恒温6-8小时，进行磺化反应。磺化完毕后，系统进行降温至50℃以下，加入定量水，使系统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代表系统溶剂的摩尔数，LSO3代表剩余SO3的摩尔数，则加水量LH2O=LSO3+2L(CH3O)2SO2。伴随水的加入，系统温度自行升高。反应半小时之后，再向反应釜加入甲醇，在60-80℃甲醇迴流温度下，进行酯化反应1-2小时，得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸溶液，将上述3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸溶液加入到2-3倍量的水中，经分离除去溶液中活性碳等杂质。然后用20-40％的氢氧化钠溶液进行中和至PH=6-7，并保持系统在30℃以下，此时SIPM从溶液中析出，再将溶液和SIPM晶体分离，分离出的SIPM晶体再经精制干燥处理便可得到产品SIPM。

    该制备方法，磺化反应温度低，酯化反应甲醇用量少，产品产率高，质量优良。采用该制备方法生产的产品SIPM可用做提高涤纶纤维着色性、吸湿性的改性剂。

    以下通过实例进一步描述该制备方法。

    实例1：

    将25．2克(0．2摩尔)硫酸二甲酯加入到装有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计地三口烧瓶中，开动搅拌，顺次加入33．2克(0．2摩尔)的IPA和1．66克的颗粒活性炭，再加入32克(0．4摩尔)SO3，升温至70℃，恒温反应半小时；再升温至175℃，恒温反应6小时。磺化反应后，降温至50℃，然后将10．8克(0．6摩尔)水缓缓加入，物系温度升高，搅拌反应半小时，再将12．8克(0．4摩尔)的甲醇加入，保持在60-70℃下酯化反应2小时。此时得到3，5-苯二甲酸二甲酯磺酸液，将该磺酸液加入到300克的水中，再用40％浓度的氢氧化钠溶液进行中和，使溶液PH=6-7；降温，保持物系在30℃左右，SIPM晶体析出；分离出SIPM晶体，并经重结晶和干燥处理，得48．1克SIPM产品，收率81．3％。

    实例2，实例3，实例4，实例5的操作步骤和实例1相同；操作条件，加料量，产品收率列入表1

    表1实例号磺化时间    (hr)磺化温度    (℃)IPA／SO3(mol)IPA／甲醇(mol)    SIPM产率％产量g实例l    6    175    1∶2.0    1∶2 81.3 48.1实例2    8    175    1∶2.2    1∶3 84.3 49.9实例3    7    185    1∶2.0    1∶3 82.2 48.7实例4    6    165    1∶1.8    l∶3 51.8 30.7实例5    7    165    1∶2.2    1∶2 77.4 45.8