對甲苯磺酰氯性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
對甲苯磺酰氯（TsCl）作為一種精細化工產(chǎn)品，被廣泛應用于染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥工業(yè)中。在染料行業(yè)主要用于制造分散、冰染、酸性染料的中間體；在醫(yī)藥工業(yè)中主要用于生產(chǎn)磺胺藥，甲磺滅隆等；農(nóng)藥工業(yè)主要用于甲基磺草酮、磺草酮、精甲霜靈等。隨著染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)的不斷發(fā)展，國際上對該產(chǎn)品的需求量日益增長，尤其是歐美，市場前景廣闊。
對甲苯磺酰氯（TsCl）為白色片狀結(jié)晶，熔點為 69～71℃，是重要的有機合成藥物中間體，主要用于氨磺氯霉素、氯氨-T、甲砜霉等藥物的合成。
甲苯磺酰氯是重要的有機合成中間體染料、農(nóng)藥原料，有3種異構(gòu)體，即鄰甲苯磺酰氯、間甲苯磺酰氯和對甲苯磺酰氯。相對分子質(zhì)量190.65。三者均刺激皮膚及粘膜，常用者為鄰甲苯磺酰氯及對甲苯磺酰氯。
鄰甲苯磺酰氯又稱2-甲基苯磺酰氯、2-甲苯磺酰基氯。無色油狀液體。相對密度1.3383。熔點 10.2℃.沸點154℃(4.800× 103Pa)、126℃(1.333×103Pa)。折射率1.5565。不溶于水，易溶于乙醚、苯和乙醇。
間甲苯磺酰氯又稱3-甲基苯磺酰氯、3-甲苯磺?；取o色油狀液體。熔點11.7℃.沸點146℃ (2.933×103Pa)。不溶于水，溶于乙醇、乙醚和苯。
對甲苯磺酰氯又稱4-甲基苯磺酰氯、4-甲苯磺?；?。從乙醚或石油醚中析出者為三斜晶系白色片狀結(jié)晶。相對密度1.261。熔點71℃。沸點164℃(4.4×103Pa)、151.6℃ (2.666×103Pa)、145～146℃(2.000×103Pa)、 134.5℃(1.333×103Pa)。不溶于水，溶于乙醇、苯和乙醚。
對甲苯磺酰氯簡稱“TsCl”，具有強的親核性;與親核試劑發(fā)生取代反應。如與醇成酯：
ROH+TsCl-Py→ROTs+Py+HCl-，與胺及肼分別生成磺酰胺和磺酰肼：
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TsCl的傳統(tǒng)工藝主要有以下兩種：一、甲苯與過量氯磺酸低溫下直接酰氯化制得，這種方法生產(chǎn)含有較高的鄰甲苯磺酰氯，對甲苯磺酰氯為其副產(chǎn)品，且二者很難分離，能耗大；二、甲苯與氯磺酸在某些鹽存在和一定溫度下直接與過量氯磺酸酰氯化制得，該法雖然對甲苯磺酰氯的產(chǎn)物比例較高，提純比方法容易，能耗低，但由于反應溫度相對較高，分離后的磺化油含砜較高，利用價值低，實際總收率只有70%左右。另外，這二種方法均存在原料氯磺酸消耗高，生產(chǎn)產(chǎn)生的廢硫酸太稀，不利于工業(yè)利用和治理。也有報道對方法進行改進，首先使反應后的混合物中對甲苯磺酰氯在一定的條件下充分結(jié)晶出來，并使結(jié)晶顆粒增大，采用不水解而是直接過濾的方法使對甲苯磺酰氯從混合物中分離出來，但目前在工業(yè)化裝置的選擇上有一定的困難，投資大。
改進工藝：選出了合適的催化劑，以及其他最佳工藝條件。
溫度影響：合成對甲苯磺酰氯的磺化反應為親電取代反應，從理論上分析，提高反應溫度可提高對位產(chǎn)物的收率，但在實際操作時，溫度升高反應體系的顏色變深，有些高沸產(chǎn)物（砜）生成，而主產(chǎn)物的收率卻沒有得到改善，同時，四氯化碳迅速蒸發(fā)，冷凝回流控制困難，經(jīng)實驗數(shù)據(jù)比較，選擇較合適的反應溫度為 60 ℃～65 ℃。
投料比： 甲苯與氯磺酸進行氯磺化反應，理論上反應摩爾配比為甲苯：氯磺酸=1:2。但由于反應屬于平衡反應，提高氯磺酸用量有利于反應平衡朝產(chǎn)物方向進行，經(jīng)反復實驗發(fā)現(xiàn)，原料配比提高到 1:2.7比較合適，繼續(xù)提高氯磺酸用量，產(chǎn)品收率變化不大。
引入稀釋劑： 有利于反應更充分對傳統(tǒng)工藝，反應體系內(nèi)不使用溶劑，產(chǎn)品收率為78%，改進后的工藝，在氯磺化反應中引入四氯化碳作稀釋劑，產(chǎn)品收率可達到 88%，就氯磺酸的分子結(jié)構(gòu)來看，由于氯原子的電負性較大，使硫原子上帶有較大部分的正電荷，它的親電反應能力加強，反應速度很快，局部過熱容易生產(chǎn)副產(chǎn)物，為使反應體系平穩(wěn)，引入四氯化碳作為稀釋劑，以緩解其反應速度，而氯磺酸在四氯化碳中能很好地溶解，特別是四氯化碳的回流冷凝，可良好地移去反應熱，使反應更平穩(wěn)。另一方面，由于產(chǎn)物對甲苯磺酰氯，其熔點為 67 ℃。
催化劑對收率的影響： 在反應中加入復合催化劑，主要是甲苯與氯磺酸的前段反應為了能提高對位產(chǎn)率，需要提高反應溫度，而反應溫度提高，則有利于磺化反應中砜的生成，為了減少砜的生成，特添加磺化阻聚劑。同時復合催化劑含有某種鹽，與反應副產(chǎn)物硫酸作用，形成硫酸鹽和氯化氫，使生成對甲苯磺酰氯這一可逆反應向右移動，使收率明顯提高。
引入溶劑： 可提高產(chǎn)品一次分離純度為了能實現(xiàn)工業(yè)化操作的安全性、可靠性，在工藝設計中采用四氯化碳真空蒸餾脫除，而后加入低毒溶劑對產(chǎn)品精制結(jié)晶分離，從實驗結(jié)果看，效果良好，產(chǎn)品一次分離可達到含量 98%以上。
在對甲苯磺酰氯的合成反應中，采用以甲苯為起始原料，引入四氯化碳作稀釋劑，選擇復合催化劑，與氯磺酸進行酰氯化反應合成對甲苯磺酰氯，并采用溶劑直接結(jié)晶提純分離的新工藝，這種方法一次結(jié)晶可獲得對甲苯磺酰氯含量高達98%以上，外觀白色針狀結(jié)晶，氯磺酸單耗低，提高了廢酸濃度，為廢酸的綜合利用和治理提供了方便，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
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化學性質(zhì)
白色片狀結(jié)晶。熔點71℃。沸點151.6℃（1.67kPa），145-146℃（2.0kPa）。易溶于醇、醚和苯，不溶于水。
用途
該品為分散染料、冰染染料、酸性染料的中間體。也用于生產(chǎn)藥物甲磺滅隆。
用途
用作分析試劑，也用于有機合成、染料制備及激素合成中分子重排反應
用途
用于有機合成、磺胺藥物及農(nóng)藥中間體
用途
有機合成，染料、測定伯、仲胺類、酚類。
生產(chǎn)方法
在甲苯氯磺化生產(chǎn)鄰甲苯磺酰氯的同時，也生成對甲苯磺酰氯。從分離鄰甲苯磺酰氯后的濾餅中，精制得到對甲苯磺酰氯。
對甲苯磺酰氯
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品