王宏亮，徐聰，顧群峰，馮明紅，李寧

對甲苯磺酸酰氯化反應(yīng)研究

王宏亮*1,2，徐聰3，顧群峰1,2，馮明紅1,2，李寧3

（1.浙江省芳烴磺酸工程技術(shù)研究中心，浙江嘉興314201；2.浙江嘉化能源化工股份有限公司，浙江嘉興314201；3.嘉興學(xué)院，浙江嘉興314001）

對甲苯磺酰氯在生物、醫(yī)藥及精細化學(xué)產(chǎn)品中有重要的應(yīng)用。本文以對甲苯磺酸為原料，以氯磺酸為酰氯化試劑，正交實驗法考察反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)催化劑量等工藝條件對對甲苯磺酰氯收率的影響，最佳工藝條件為：8.5%的催化劑量（以對甲苯磺酸質(zhì)量計），35℃，2 h條件下，收率可達到91.4%。

甲苯磺酸；酰氯化；正交實驗

磺酰氯可以看作磺酸中的羥基被氯取代的產(chǎn)物，是磺酸的衍生物?；酋Ｂ仁且活愔匾木氂袡C化工中間體，廣泛用于多種醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料的合成過程中，其中芳基磺酰氯是合成磺胺類藥物[1-2]、染料、殺蟲劑[3-4]的重要中間體;烷基磺酰氯在皮革工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用[5]。市場前景廣闊。

目前芳基磺酰氯的酰氯化試劑主要有二氯亞砜[6]、三氯化磷[7]、氯磺酸。二氯亞砜酰氯化反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物不需分離，純度好，產(chǎn)率高，但此法二氯亞砜用量大，生產(chǎn)成本高，且設(shè)備腐蝕嚴重；三氯化磷價格便宜，但其水解生成的亞磷酸難處理；氯磺酸反應(yīng)溫度溫和，但該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，需要過量的氯磺酸且反應(yīng)有副產(chǎn)物砜磺酸生成，影響最終收率。本文重點介紹以氯磺酸為酰氯化試劑，以對甲苯磺酸為原料，使用正交實驗法考察反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、催化劑及其用量等工藝條件等對對甲苯磺酰氯收率的影響。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

型號：安捷倫7890氣相色譜（鄰苯二甲酸二乙酯，內(nèi)標）。

對甲苯磺酸溶液（45%）自制；氯磺酸（99%）自制；催化劑。

1.2 實驗方法

對甲苯磺酸和氯磺酸反應(yīng)表示如下：

在四口燒瓶中加入100 g對甲苯磺酸溶液，2 g催化劑，在25℃攪拌下緩慢滴加41 g氯磺酸，反應(yīng)一定時間后，停止反應(yīng)。加入適量水除去過量氯磺酸后分層，得到廢酸和產(chǎn)品液，產(chǎn)品液水洗后得淡黃色液體和廢水，稱重，產(chǎn)品液氣相分析純度。

1.3 正交實驗設(shè)計

本實驗以對甲苯磺酰氯收率為考核指標，以反應(yīng)時間，反應(yīng)溫度和催化劑量為考察的因素。

催化劑量：取原料對甲苯磺酸質(zhì)量的2%，5%，8%三個位級；反應(yīng)時間：取1 h，2 h，3 h三個位級；反應(yīng)溫度：取15℃，25℃，35℃三個位級。正交實驗的各因素和水平如表1所示。

表1 正交設(shè)計因素和水平表

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 正交實驗方案和實驗結(jié)果分析

實驗所得到的結(jié)果直觀分析如表2所示。其數(shù)據(jù)采集方法為：每種情況下重復(fù)5次，把5次實驗的平均值記錄實驗結(jié)果。

表2 正交實驗方案和實驗結(jié)果直觀分析表

直觀結(jié)果顯示最優(yōu)條件為A3B3C2，即催化劑量為8%，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)時間為2 h，在此條件下對甲苯磺酰氯的收率最高可達91.2%。

表3 極差分析表

利用極差分析法可以說明各因素對響應(yīng)值影響的大小。通過表3可得到各組合的極差分別為：催化劑量（A）為8%，反應(yīng)溫度（B）為35℃，反應(yīng)時間（C）為2 h。三個影響因素間極差關(guān)系為RA>RB>RC?？梢钥闯龃呋瘎┝渴怯绊懛磻?yīng)產(chǎn)率的主要因素，反應(yīng)時間，反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響相對較小。A3B3C2是合成對甲苯磺酰氯的最佳組合，即催化劑量為8%，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)時間為2 h，這和直觀分析法得到的最優(yōu)條件相一致，表明各水平條件選擇較為均勻合理，極差分析結(jié)果也較為可信。

2.2 水平實驗及結(jié)果分析

因上述正交分析法中催化劑量和溫度因素均隨著其增大而增大，本文將以這兩個因素做單因素法分析。

表4 單因素（催化劑量）水平實驗

由表4可知，在催化劑量為8.5%時，可得最大產(chǎn)率91.4%。由此做反應(yīng)溫度單因素水平實驗。

表5 單因素（反應(yīng)溫度）水平實驗

由表5可知，在反應(yīng)溫度為35℃時，已達到最大產(chǎn)率。

2.3 最佳條件實驗

在n（TsOH）：n（HSO3Cl）=1：1.5，催化劑量為8.5%，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)時間為2 h條件下產(chǎn)品收率為91.4%。

3 結(jié)論

通過正交實驗設(shè)計，綜合考慮各種因素，制備對甲苯磺酰氯的較好工藝條件是以催化劑量8%，反應(yīng)溫度35℃，反應(yīng)時間2 h。催化劑量是影響反應(yīng)的主要因素，加大催化劑量可以提高對甲苯磺酰氯的產(chǎn)率。通過單因素實驗法得到催化劑量為8.5%，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)時間為2 h可得到最大產(chǎn)率91.4%。

改進后的工藝反應(yīng)條件溫和，操作簡單，收率較高，環(huán)境友好，適用于工業(yè)生產(chǎn)。

[1]Robert L A,Abdul W,William S S.Effect of sulfonamides as carbonic anhydrase VA and VB inhibitors on mitochondrial metabolic energy conversion[J].Bioorg Med Chem.,2013，(21):1544-1548.

[2]Ghorab M M,Ceruso M,Alsaid M S,et.Novel sulfonamides bearing pyrrole and pyrrolopyrimidine moieties as carbonic anhydrase inhibitors:Synthesis,cytotoxic activity and molecular modeling[J].Eur J Med Chem.,2014,(87): 186-196.

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潤豐出資購買寧夏格瑞73%的股權(quán)

近日，潤豐和浙江升華拜克生物股份有限公司就購買寧夏格瑞精細化工有限公司股權(quán)一事簽訂協(xié)議，潤豐出資2,126.00萬元購入升華拜克所持有的寧夏格瑞73%的股權(quán)。股權(quán)轉(zhuǎn)讓完成后，升華拜克將不再持有寧夏格瑞股權(quán)，潤豐還將采取增資方式進一步擴大在寧夏格瑞的股權(quán)比例。

潤豐自成立以來一直致力于國際市場的開拓，得益于創(chuàng)新的全球化快速市場進入平臺模式的構(gòu)建以及品牌戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型，潤豐在國際市場的快速拓展帶來日益增長的生產(chǎn)需求，本次股權(quán)交易將進一步豐富潤豐的產(chǎn)品線，使得潤豐制造基地的布局更為合理，為未來5～10年的發(fā)展做好充分的戰(zhàn)略儲備。

寧夏格瑞精細化工有限公司成立于2005年11月，注冊資本5000萬元，主要生產(chǎn)經(jīng)營雙甘膦，因市場需求不足，產(chǎn)品銷售疲軟，導(dǎo)致寧夏格瑞庫存積壓、持續(xù)虧損。2015年1～3月，公司實現(xiàn)營業(yè)收入1,857.82萬元,凈利潤-1,056.05萬元。本次轉(zhuǎn)讓寧夏格瑞股權(quán)，將有利于升華拜克優(yōu)化公司資產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提升公司經(jīng)營效益，對公司正常生產(chǎn)經(jīng)營不會產(chǎn)生重大影響。

（來源：http://cn.agropages.com/News/NewsDetail---9436.htm）

Study on the Reaction of Acyl Chloride of P-toluenesulfonic Acid

WANG Hong-liang*1,2,XU Cong3,GU Qun-feng1,2,FENG Ming-hong1,2,LI Ning3
（1.Zhejiang Engineering Technology Research Center of Aromatic Sulfonic Acid,Jiaxing,Zhejiang 314201, China；2.Zhejiang Jiahua Energy Chemical Industry Co.,Ltd.,Jiaxing,Zhejiang 314201,China；3.Jiaxing University,Jiaxing,Zhejiang 314001,China）

P-toluenesulfonyl chloride is widely used in biological,pharmaceutical and fine chemical products.In this paper,the effects of reaction time,reaction temperature,and dosage of catalyst on the yield of toluene sulfonyl chloride were investigated,with p-toluene sulfonic acid used as raw material,chlorosulfonic acid used as acyl chloride reagent.The optimum conditions were:8.5%(based on the mass of P-toluenesulfonyl chloride)dosage of catalyst,T=35℃,t=2 h,and the yield was 91.4%.

P-toluenesulfonic acid;acyl chlorination;orthogonal experiment

1006-4184（2015）5-0022-03

2015-01-24

王宏亮（1973-），男，碩士，高級工程師，長期從事科研開發(fā)和技術(shù)管理工作。E-mail：15068301479@163.com。