一种1,3-苯二磺酸的制备方法、1,3-苯二磺酸盐的制备方法

本发明属于有机合成，具体涉及一种1,3-苯二磺酸的制备方法、1,3-苯二磺酸盐的制备方法。

背景技术：

1、1,3-苯二磺酸盐是一种制备间苯二酚和间氨基苯酚的重要化工中间体。间苯二酚和间氨基苯酚作为一种重要的有机化工原料，广泛应用于医药、塑料、橡胶、木材粘合剂和界面活性剂等。近年来，有研究者利用1,3-苯二磺酸盐制备含硫量极高的共价硫-碳材料，应用于钠硫电池，实现了高的离子/电子电导率以及良好的容量保持率；也可以作为配体合成多核氧化铋簇，应用于微电子材料、催化剂前体、有机-无机混合材料和不透射线聚合物的结构单元等。

2、制备1,3-苯二磺酸盐的前驱体为1,3-苯二磺酸。目前生产1,3-苯二磺酸的方法主要是以纯苯为原料，通过磺化剂如发烟硫酸或液态三氧化硫等进行磺化，磺化反应分为两步进行，其中第一步反应温度约为80℃，第二步反应温度约为175℃。但是，该生产方法所用的反应原料对人体危害性极大，反应温度高，制备方法复杂，产生废酸量大，环境不友好。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种1,3-苯二磺酸的制备方法、1,3-苯二磺酸盐的制备方法，该方法制备原料安全，反应温度较低，处理简单。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种1,3-苯二磺酸的制备方法，包括以下步骤：

4、在惰性气体保护下，将笼形八苯基硅倍半氧烷、笼形八苯基硅倍半氧烷的可溶溶剂和磺化剂混合，进行磺化反应，得到磺化反应液；所述磺化反应的温度为40～100℃；

5、将所述磺化反应液和冰水混合析出固体，洗涤所述固体后冷冻干燥，得到1,3-苯二磺酸。

6、优选的，所述磺化剂为硫酸溶液、发烟硫酸溶液、氯磺酸或乙酰硫酸盐溶液；所述笼形八苯基硅倍半氧烷的质量和磺化剂的体积之比为1g:(2～20)ml。

7、优选的，所述笼形八苯基硅倍半氧烷的可溶溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、吡啶和n,n-二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述笼形八苯基硅倍半氧烷的质量和笼形八苯基硅倍半氧烷的可溶溶剂的体积之比为1g:(5～50)ml。

8、优选的，所述磺化反应的保温时间为12～24h。

9、优选的，所述惰性气体为氮气或氩气。

10、本发明还提供了一种1,3-苯二磺酸盐的制备方法，包括以下步骤：

11、将所述1,3-苯二磺酸的溶液和碱性的金属化合物的溶液混合，依次进行中和反应、干燥和重结晶，得到1,3-苯二磺酸盐；

12、所述1,3-苯二磺酸由上述技术方案所述制备方法制备得到。

13、优选的，所述碱性的金属化合物为碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸锂、氢氧化锂、碳酸钠、氢氧化钠和碳酸氢钠中的一种或几种。

14、优选的，所述将所述1,3-苯二磺酸的溶液和碱性的金属化合物的溶液混合为用碱性的金属化合物的溶液调节所述1,3-苯二磺酸的溶液的ph值至7～8。

15、优选的，所述干燥前，还包括：将所述中和反应所得反应液进行旋蒸；所述旋蒸的温度为70～80℃；所述旋蒸的转速为80～100rpm；所述旋蒸的时间为20～40min。

16、优选的，所述干燥的温度为70～90℃；所述干燥的时间为8～12h。

17、本发明提供了一种1,3-苯二磺酸的制备方法，包括以下步骤：在惰性气体保护下，将笼形八苯基硅倍半氧烷、笼形八苯基硅倍半氧烷的可溶溶剂和磺化剂混合，进行磺化反应，得到磺化反应液；所述磺化反应的温度为40～100℃；将所述磺化反应液和冰水混合析出固体，洗涤所述固体后冷冻干燥，得到1,3-苯二磺酸。本发明采用笼形八苯基硅倍半氧烷为原料，通过磺化剂进行一步磺化法制备得到1,3-苯二磺酸，制备原料安全，反应温度较低，后处理简单，产率高(70～80％)，适合放大生产。

技术特征：

1.一种1,3-苯二磺酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磺化剂为硫酸溶液、发烟硫酸溶液、氯磺酸或乙酰硫酸盐溶液；所述笼形八苯基硅倍半氧烷的质量和磺化剂的体积之比为1g:(2～20)ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述笼形八苯基硅倍半氧烷的可溶溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、吡啶和n,n-二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述笼形八苯基硅倍半氧烷的质量和笼形八苯基硅倍半氧烷的可溶溶剂的体积之比为1g:(5～50)ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磺化反应的保温时间为12～24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。

6.一种1,3-苯二磺酸盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碱性的金属化合物为碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸锂、氢氧化锂、碳酸钠、氢氧化钠和碳酸氢钠中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述将所述1,3-苯二磺酸的溶液和碱性的金属化合物的溶液混合为用碱性的金属化合物的溶液调节所述1,3-苯二磺酸的溶液的ph值至7～8。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥前，还包括：将所述中和反应所得反应液进行旋蒸；所述旋蒸的温度为70～80℃；所述旋蒸的转速为80～100rpm；所述旋蒸的时间为20～40min。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为70～90℃；所述干燥的时间为8～12h。

技术总结
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种1,3‑苯二磺酸的制备方法、1,3‑苯二磺酸盐的制备方法。本发明采用笼形八苯基硅倍半氧烷为原料，通过磺化剂进行一步磺化法制备得到1,3‑苯二磺酸，制备原料安全，反应温度较低，后处理简单，产率高，适合放大生产。

技术研发人员：杨荣杰,张笑语,张文超,何吉宇
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13