连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法与流程

本发明属于化合物制备技术，具体涉及连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法。

背景技术：

市场上使用的丙磺酸内酯主要由3-羟基丙磺酸钠制备，现有技术公开了一种分离精制3-羟基丙磺酸的清洁方法，采用电解膜脱钠装置，将弱酸性的3-羟基丙磺酸钠粗品水溶液，直接电解脱钠降低到ph≤0.5，分离为3-羟基丙磺酸水溶液和氢氧化钠水溶液，避免了使用盐酸或无水氯化氢进行3-羟基丙磺酸钠水溶液的酸化，不需要使用无水乙醇等有机溶剂萃取分离3-羟基丙磺酸，从而不再产生氯化钠固体废弃物，大幅降低3-羟基丙磺酸的生产成本和三废排放。一般采用间歇反应制备3-羟基丙磺酸钠，大多数亚硫酸盐或者亚硫酸氢盐为原料在催化剂左右下，长时间高温反应所得，存在以下缺陷：1、因其反应均为间歇式反应，批次差异大，产品品质波动较大；2、因其反应需要在高温下进行，存在风险，且能源消耗较大；3、反应过程中因催化剂的使用增加了原料成本；4、反应时间长。

技术实现要素：

本发明首次公开了连续制备3-羟基丙磺酸钠的方法，解决了现有技术需要高温、间歇式反应的问题。

本发明采用如下技术方案：

连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，包括以下步骤，将含氧气的气体通入焦亚硫酸钠水溶液、丙烯醇、ph调节剂的混合物中，反应，得到3-羟基丙磺酸钠。

上述技术方案中，含氧气的气体中，氧气体积含量为10％～15％，优选11％～12％；优选的，含氧气的气体由氮气与氧气组成。

上述技术方案中，ph调节剂为了调节混合物的ph，其用量根据所需ph确定，优选混合物的ph为8～10；ph调节剂可以为液碱、氢氧化钠、氢氧化钠水溶液等，比如液碱的质量浓度>45％；焦亚硫酸钠水溶液的质量浓度为30～50％；焦亚硫酸钠、丙烯醇的重量比为(0.9～1.1)∶1。

上述技术方案中，反应的温度为40～80℃；反应的时间为0.5h～2h，优选1h。

本发明公开了焦亚硫酸钠、丙烯醇作为原料在制备3-羟基丙磺酸钠中的应用；含氧气的气体在以焦亚硫酸钠、丙烯醇作为原料制备3-羟基丙磺酸钠中的应用。

本发明所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法不需要催化剂，而且反应条件简单；采用焦亚硫钠、丙烯醇为原料，在水相中以氢氧化钠为ph调剂，在氧气含量>10％时，温度40～80℃，列管中连续反应，产品为含3-羟基丙磺酸钠的水溶液，该反应转化率≥98％，丙烯醇残留≤1ppm，反应所得的3-羟基丙磺酸钠无需过滤或者其他分离操作，直接用于制备丙磺酸内酯(该步骤为常规步骤)；反应示意如下：

本发明的创造性在于采用新的原料用于3-羟基丙磺酸钠的制备，无需催化剂，连续反应，且反应温度低、反应时间短，在50℃反应1小时，得到3-羟基丙磺酸钠，转化率为99.94％，通过核磁以及红外、质谱检测，确定产物为3-羟基丙磺酸钠，未检测到丙烯醇残留。

附图说明

图1为本发明制备的3-羟基丙磺酸钠的核磁氢谱图；

图2为本发明制备的3-羟基丙磺酸钠的红外谱图。

具体实施方式

本发明所有原料都为市售产品，实施例原料份为重量份；反应转化率通过离子色谱仪进行检测其中3-羟基丙磺酸钠的有效含量，通过公式计算其转化率为99～100％，计算方法(单位时间内)：

丙烯醇残留率通过hplc进行检测，其残留<1ppm。

焦亚硫酸钠水溶液和丙烯醇混合为直接混合，不是滴加混合；液碱的加入也为直接加入，不是滴加加入。本发明实施例为连续反应，反应所得的3-羟基丙磺酸钠无需过滤或者其他分离操作，直接用于常规制备丙磺酸内酯，也可以经过常规astom标准均相膜提纯，得到3-羟基丙磺酸钠。

将100份焦亚硫酸钠与300份纯水混合溶解，得到焦亚硫酸钠水溶液，用于以下实施例以及对比例的连续反应。

实施例一

将上述焦亚硫酸钠水溶液和100份丙烯醇混合后，加入液碱(48wt％)调节ph为8；然后通入氮气/氧气混合气体(氧气体积含量11％)，在列管中50℃反应1小时，得到3-羟基丙磺酸钠，转化率为99.01％，丙烯醇残留<1ppm。如果通入纯氧气，得到的产物3-羟基丙磺酸钠转化率为83％。

实施例二

将上述焦亚硫酸钠水溶液和100份丙烯醇混合后，加入液碱(48wt％)调节ph为9；然后通入氮气/氧气混合气体(氧气体积含量11％)，在列管中50℃反应1小时，得到3-羟基丙磺酸钠，转化率为99.94％，通过核磁(图1，氢谱)以及红外(图2)检测，确定产物为3-羟基丙磺酸钠，未检测到丙烯醇残留。

对比例

在实施例二的基础上，将通入氮气/氧气混合气体替换为加入5份过氧化苯甲酰bpo，其余不变，得到3-羟基丙磺酸钠，转化率为36％。

在实施例二的基础上，将混合物ph调整为7.3，其余不变，得到3-羟基丙磺酸钠，转化率为76％。

技术特征：

1.连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将含氧气的气体通入焦亚硫酸钠水溶液、丙烯醇、ph调节剂的混合物中，反应，得到3-羟基丙磺酸钠。

2.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，含氧气的气体中，氧气体积含量为10％～15％。

3.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，混合物的ph为8～10。

4.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，焦亚硫酸钠水溶液的质量浓度为30～50％。

5.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，焦亚硫酸钠、丙烯醇的重量比为(0.9～1.1)∶1。

6.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，反应的温度为40～80℃。

7.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，反应的时间为0.5h～2h。

8.根据权利要求1所述连续式3-羟基丙磺酸钠的制备方法，其特征在于，反应不需要催化剂。

9.焦亚硫酸钠、丙烯醇作为原料在制备3-羟基丙磺酸钠中的应用。

10.含氧气的气体在以焦亚硫酸钠、丙烯醇作为原料制备3-羟基丙磺酸钠中的应用。

技术总结
本发明公开了一种连续式3‑羟基丙磺酸钠的制备方法，采用焦亚硫钠、丙烯醇为原料，在水相中以氢氧化钠为pH调剂，在含氧气的气体下，温度40‑80℃下连续反应，得到产品。本发明首次公开了连续制备3‑羟基丙磺酸钠的方法，解决了现有技术需要高温、间歇式反应的问题。

技术研发人员：徐晓峰;陈娓;曹广宇
受保护的技术使用者：常熟聚和化学有限公司
技术研发日：2020.08.04
技术公布日：2020.12.01