本发明涉及硫鎓盐类光引发剂的合成,具体为一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法。
背景技术:
1、硫鎓盐光引发剂包括单硫鎓盐和双硫鎓盐,也称光酸,是在紫外等高能射线作用下能产酸的物质,是广泛用于树脂紫外固化,涂料、粘合剂的光聚合的阳离子聚合引发剂;硫鎓盐单盐和双盐拥有不同的感光性和溶解性,通常会将其配合使用以规避单一组分的弊端,在保证双盐的高感光性的同时通过单盐调节其溶解度;现有技术方案,制备硫鎓盐的路线有很多,比如jp 2013-227368a使用浓硫酸既做溶剂也做脱水剂,溶解二苯亚砜,滴加二苯硫醚,加水淬灭后做盐交换,溶剂萃取后脱除溶剂得到黄色双硫鎓盐产物,报道收率45%;
2、cn 113336686a报道使用三氯化铝工艺制备硫鎓盐,cn109456242a报道使用氯化亚砜和三氯化铝工艺制备硫鎓盐,此类方案都有投料不方便,反应时间长以及淬灭过程中放出大量酸性气体,废水中含有大量铝化合物等三废问题;此外还有使用氯气制备的方案,都有各自的缺陷;。
3、鉴于上述情况,有必要对现有的硫鎓盐类光引发剂制备方法加以改进,使其能够适应现在对硫鎓盐类光引发剂制备使用的需要。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述问题,设计了一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法。
2、实现上述目的本发明的技术方案为,一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,包括以下步骤:将取代二苯硫醚溶于溶剂,使用35%双氧水通过微通道反应器氧化成亚砜,分离水相后继续于取代二苯硫醚溶液在硫酸制备的混合酸作用下于微通道反应器中反应生成硫鎓盐,在管道反应器中与六氟磷酸钾水溶液完成盐交换,接着在连续水洗分相塔中分离出有机相;经过脱溶和结晶打浆步骤最终得到目标混盐。
3、对本技术方案的进一步补充,所述取代二苯硫醚氧化成取代二苯亚砜反应中,双氧水用量为1.0-1.7eq。
4、对本技术方案的进一步补充,所述催化剂使用硫酸,盐酸,以及其他路易酸,反应温度为t=20℃-60℃。
5、对本技术方案的进一步补充,所述溶剂使用二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷中任意一种,所述溶剂与取代二苯硫醚质量比为3-10:1。
6、对本技术方案的进一步补充,所述取代二苯硫醚和取代二苯亚砜反应生成硫鎓盐反应中,反应温度为10℃-40℃,n(硫酸):n(取代二苯亚砜)=1.5-4:1。
7、对本技术方案的进一步补充,所述目标产物具有如下通式:
8、
9、对本技术方案的进一步补充,所述r1,r2为氢、甲基、卤素、c1-c10酯或者醚的支链。
10、对本技术方案的进一步补充,所述x为六氟磷酸,六氟锑酸,四氟硼酸中一种或多种。
11、对本技术方案的进一步补充,最终产物结晶使用甲醇,乙醇,或甲醇-水混合物,乙醇-水混合物,二氯甲烷-正己烷混合溶剂进行重结晶和打浆提纯。
12、一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,包括以下步骤:
13、步骤一:取代二苯硫醚溶解于溶剂配置物料一;
14、步骤二:于-10℃向35%双氧水中滴加20%稀硫酸,折算硫酸占总质量比0.5%;
15、步骤三:于-10℃至0℃将硫酸,乙酸酐,乙酸按照质量比1:0.5:2配制成混合酸。
16、步骤四:将六氟磷酸钾配制成5%的水溶液;
17、步骤五:开启进料泵a,进料泵b使1.0eq取代二苯硫醚和1.25eq35%双氧水进入微通道反应器1,反应温度t=20℃-60℃,保留时间90s;
18、步骤六:反应液进入连续水洗分相塔,有机相从塔底流入有机相1储罐得到取代二苯亚砜溶液;
19、步骤七:开启进料泵d、e、c;将取代二苯亚砜,取代二苯硫醚,混合酸按照1.0eq:0.5eq-1.0eq:1.5-4eq泵入微通道反应器2,反应温度t=10℃-40℃,保留时间150s。
20、步骤八:开启进料泵f将六氟磷酸钾水溶液按照取代二苯亚砜1.0eq和微通道反应器2反应液一起泵入盐交换管道反应器1,反应温度t=20±5℃,保留时间300s;
21、步骤九:盐交换完成后反应液进入连续水洗分相塔,分出有机相2,即为硫鎓盐的溶液;
22、步骤十:有机相2经过脱溶,加入甲醇或乙醇结晶打浆,过滤得到目标混盐。
23、其有益效果在于,可以通过精确计量泵控制生成各种比例单硫鎓盐和双硫鎓盐的混盐,且制备效率高,后处理方案简单高效。
1.一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将取代二苯硫醚溶于溶剂,使用35%双氧水通过微通道反应器氧化成亚砜,分离水相后继续于取代二苯硫醚溶液在硫酸制备的混合酸作用下于微通道反应器中反应生成硫鎓盐,在管道反应器中与六氟磷酸钾水溶液完成盐交换,接着在连续水洗分相塔中分离出有机相;经过脱溶和结晶打浆步骤最终得到目标混盐。
2.根据权利要求1所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述取代二苯硫醚氧化成取代二苯亚砜反应中,双氧水用量为1.0-1.7eq。
3.根据权利要求2所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述催化剂使用硫酸,盐酸,以及其他路易酸,反应温度为t=20℃-60℃。
4.根据权利要求1所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述溶剂使用二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷中任意一种,所述溶剂与取代二苯硫醚质量比为3-10:1。
5.根据权利要求1所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述取代二苯硫醚和取代二苯亚砜反应生成硫鎓盐反应中,反应温度为10℃-40℃,n(硫酸):n(取代二苯亚砜)=1.5-4:1。
6.根据权利要求1所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述目标产物具有如下通式:
7.根据权利要求6所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述r1,r2为氢、甲基、卤素、c1-c10酯或者醚的支链。
8.根据权利要求7所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,所述x为六氟磷酸,六氟锑酸,四氟硼酸中一种或多种。
9.根据权利要求8所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,最终产物结晶使用甲醇,乙醇,或甲醇-水混合物,乙醇-水混合物,二氯甲烷-正己烷混合溶剂进行重结晶和打浆提纯。
10.根据权利要求9所述的一种混合型硫鎓盐光引发剂的连续化制备方法,其特征在于,包括以下步骤: