一種2,6二氨基-4-羧基苯磺酸的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種2,6二氨基-4-羧基苯磺酸的合成方法,屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯磺酸,無(wú)色針狀或片狀晶體,易溶于水,易溶于乙醇,微溶于苯,不溶于乙醚、二 硫化碳。用于經(jīng)堿熔制苯酚,也用于制間苯二酚等,還用作催化劑。對(duì)硝基苯磺酸是化工 產(chǎn)品及中間體,可應(yīng)用于合成對(duì)硝基苯磺酸鈉,對(duì)氨基苯磺酸,對(duì)氨基苯酚。目前都是利用 間硝基苯磺酸作為化工產(chǎn)品及中間體,以苯磺酸合成的2-氨基-5-甲氧基苯磺酸,是一種 合成染料的重要中間體,據(jù)調(diào)查,目前該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝總用有兩種,第一種是采用鄰二氯 苯作溶劑,一種是采用三氯苯作溶劑。鄰二氯苯具有中等毒性,有強(qiáng)烈的刺激性,對(duì)肝、腎有 損害作用,高濃度的鄰二氯苯可抑制中樞神經(jīng);三氯苯在高溫下易發(fā)生聚合,生成較強(qiáng)的致 癌物多氯聯(lián)苯,簡(jiǎn)稱PCB。此外,在三氯苯中還含有氯苯、二氯苯、多氯苯等,在高溫反應(yīng)條件 下,這些物質(zhì)也都能生成多氯聯(lián)苯。2-氨基-5-甲基苯磺酸也是染料的中間體,用它制成的 染料廣泛應(yīng)用于油墨,塑料,橡膠,電線電纜,日化等制品的著色。隨著染料行業(yè)的發(fā)展和相 關(guān)產(chǎn)業(yè)的需要,染料的更多中間體成為目前研究方向。目前2,6二氨基-4-羧基苯磺酸的 合成方法還未見(jiàn)報(bào)道和研究,因此,研究一種成本低、產(chǎn)率高的2,6二氨基-4-羧基苯磺酸 合成方法,在相關(guān)領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明提供了一種成本低、產(chǎn)率高的2,6二氨基-4-羧基苯磺酸的合成方法,本 發(fā)明以苯為原料,加入濃硝酸和濃硫酸混合而成的反應(yīng)液混合,用氫氧化鈉溶液洗滌后,與 二氯化錫、鐵粉、乙酸反應(yīng),再滴加硝酸混合得三氨基苯,加入亞硫酸,在過(guò)碳酸鈉作用下, 滴加氫氧化鈉溶液反應(yīng),抽濾后加入濃硫酸,在催化劑四溴乙烷下加速反應(yīng),再添加鹽酸反 應(yīng),經(jīng)洗滌、抽濾、干燥,冷卻至室溫制得。本發(fā)明合成方法簡(jiǎn)單,制備過(guò)程中所得副產(chǎn)物少, 所得2,6二氨基-4-羧基苯磺酸純度高。
[0004] 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明2,6二氨基-4-羧基苯磺酸的合成路線為:
本發(fā)明涉及的2,6二氨基-4-羧基苯磺酸的合成過(guò)程包括以下步驟: (1) 取5~8mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸和3~5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%硫酸,放入反應(yīng)容 器中,控制溫度為62~65°C,轉(zhuǎn)速為80~160r/min,攪拌混合,待混酸冷卻至20°C,按每滴 /5s的速度緩慢滴加35~40mL苯,攪拌25~30min,置于熱水浴中反應(yīng)42~48min,然后 趁熱過(guò)濾,將過(guò)濾物倒入冷水中冷卻至室溫,用20~30mL碳酸氫鈉溶液洗滌至堿性,再用 清水沖洗,得二硝基苯; (2) 在上述三硝基苯中分別加入20~30g二氯化錫和3~5g鐵粉,同時(shí)再加入20~ 30mL乙酸,轉(zhuǎn)速設(shè)定為700~900r/min,攪拌30~40min,待攪拌完成后,控制溫度為80~ 85°C,向其中滴加10~20mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硝酸,提高轉(zhuǎn)速為900~1200r/min,攪拌 40~50min,得三氨基苯; (3) 取20~30mL上述所得的三氨基苯于70mL三口燒瓶中,分別加入5~7mL亞硫酸 和3~4g過(guò)碳酸鈉,磁力攪拌30~40min,混合均勾,然后在45~55°C下,邊攪拌邊滴加 10~15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的氫氧化鈉溶液,待滴加完成后,停止攪拌,保溫反應(yīng)1~2h,取 出抽濾,得2,6-二氨基-4-氰基苯磺酸; (4) 在上述所得的2,6-二氨基-4-氰基苯磺酸中加入10~15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的 硫酸,控制溫度為95~105°C,反應(yīng)1~2h,待反應(yīng)完成后,攪拌40~50min,在攪拌的過(guò)程 中,以每滴/3s的速度向其中滴加8~IOmL四溴乙燒,滴加完畢后回流,再以5°C /min的速 度降溫至20~26°C,得2,6-二氨基-4-酰氨基苯磺酸; (5 )取30~40mL上述制得的2,6-二氨基-4-酰氨基苯磺酸,放入錐形瓶中,再向其中 加入15~20mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸,控制轉(zhuǎn)速為800~900r/min,溫度為50~60°C,攪 拌20~25min,待攪拌完成后,保溫反應(yīng)18~20h,取出用去離子水洗滌,抽濾,置于105~ IKTC烘箱中干燥,冷卻至室溫,得2,6二氨基-4-羧基苯磺酸。
[0005] 本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:本發(fā)明合成方法簡(jiǎn)單,成本低,制備過(guò) 程中所得副產(chǎn)物少,所得2,6二氨基-4-羧基苯磺酸純度高,達(dá)99. 2%以上,產(chǎn)率達(dá)95%以 上。
【具體實(shí)施方式】
[0006] 首先取5~8mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸和3~5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%硫酸,放入反 應(yīng)容器中,控制溫度為62~65°C,轉(zhuǎn)速為80~160r/min,攪拌混合,待混酸冷卻至20°C,按 每滴/5s的速度緩慢滴加35~40mL苯,攪拌25~30min,置于熱水浴中反應(yīng)42~48min, 然后趁熱過(guò)濾,將過(guò)濾物倒入冷水中冷卻至室溫,用20~30mL碳酸氫鈉溶液洗滌至堿性, 再用清水沖洗,得三硝基苯;在上述三硝基苯中分別加入20~30g二氯化錫和3~5g鐵 粉,同時(shí)再加入20~30mL乙酸,轉(zhuǎn)速設(shè)定為700~900r/min,攪拌30~40min,待攪拌完 成后,控制溫度為80~85°C,向其中滴加10~20mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硝酸,提高轉(zhuǎn)速為 900~1200r/min,攪拌40~50min,得三氨基苯;再取20~30mL上述所得的三氨基苯于 70mL三口燒瓶中,分別加入5~7mL亞硫酸和3~4g過(guò)碳酸鈉,磁力攪拌30~40min,混 合均勻,然后在45~55°C下,邊攪拌邊滴加10~15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的氫氧化鈉溶液, 待滴加完成后,停止攪拌,保溫反應(yīng)1~2h,取出抽濾,得2,6-二氨基-4-氰基苯磺酸;然 后在上述所得的2,6-二氨基-4-氰基苯磺酸中加入10~15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的硫酸,控 制溫度為95~105°C,反應(yīng)1~2h,待反應(yīng)完成后,攪拌40~50min,在攪拌的過(guò)程中,以 每滴/3s的速度向其中滴加8~IOmL四溴乙烷,滴加完畢后回流,再以5°C /min的速度降 溫至20~26°C,得2,6_二氛基_4_醜氛基苯橫酸;最后取30~40mL上述制得的2,6_二 氨基-4-酰氨基苯磺酸,放入錐形瓶中,再向其中加入15~20mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸, 控制轉(zhuǎn)速為800~900r/min,溫度為50~60°C,攪拌20~25min,待攪拌完成后,保溫反 應(yīng)18~20h,取出用去離子水洗滌,抽濾,置于105~IKTC烘箱中干燥,冷卻至室溫,得2, 6二氨基-4-羧基苯磺酸。
[0007] 實(shí)例 1 首先取5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸和3mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%硫酸,放入反應(yīng)容器中,控 制溫度為62°C,轉(zhuǎn)速為80r/min,攪拌混合,待混酸冷卻至20°C,按每滴/5s的速度緩慢滴 加35mL苯,攪拌25min,置于熱水浴中反應(yīng)42min,然后趁熱過(guò)濾,將過(guò)濾物倒入冷水中冷 卻至室溫,用20mL碳酸氫鈉溶液洗滌至堿性,再用清水沖洗,得三硝基苯;在上述三硝基苯 中分別加入20g二氯化錫和3g鐵粉,同時(shí)再加入20mL乙酸,轉(zhuǎn)速設(shè)定為700r/min,攪拌 30min,待攪拌完成后,控制溫度為80°C,向其中滴加 IOmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的硝酸,提高轉(zhuǎn) 速為900r/min,攪拌40min,得三氨基苯;再取20mL上述所得的三氨基苯于70mL三口燒瓶 中,分別加入5mL亞硫酸和3g過(guò)碳酸鈉,磁力攪拌30min,混合均勾,然后在45°C下,邊攪拌 邊滴加 IOmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的氫氧化鈉溶液,待滴加完成后,停止攪拌,保溫反應(yīng)lh,取出 抽濾,得2,6-二氨基-4-氰基苯磺酸;然后在上述所得的2,6-二氨基-4-氰基苯磺酸中加 入IOmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的硫酸,控制溫度為95°C,反應(yīng)lh,待反應(yīng)完成后,攪拌40m