close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL173982B1

код для вставкиСкачать
R Z EC Z PO SPO LITA
PO LSK A
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)173982
(13) B1
(21) Numer zgłoszenia: 301558
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia:
5( 1) Intel6.
17.12.1993
C07C 309/46
C07C 303/32
Sposób otrzymywania soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
(73)
26.06.1995 BUP 13/95
45)
(72)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
PL 173982 B1
29.05.1998 WUP 05/98
Uprawniony z patentu:
Zakłady Chemiczne
"ORGANIKA-ZACHEM", Bydgoszcz, PL
Twórcy wynalazku:
Romuald Zachwieja, Bydgoszcz, PL
Barbara Maleska, Bydgoszcz, PL
Władysław Skonieczny, Bydgoszcz, PL
1.
Sposób otrzymywania soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego przez sulfonowanie o-nitrochlorobenzenu, wydzielanie uzyskanego kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego, wymianę w nim chloru na grupę sulfonową przy użyciu siarczynu disodowego i
redukcję grupy nitrowej w kwasie nitrobenzeno-2,5-disulfonowym metodą Bechamp’ a,
znamienny tym, że wydziela się produkt sulfonacji w postaci soli potasowej przez wylanie
mieszaniny reakcyjnej do roztworu chlorku potasowego o stężeniu 10-15% , użytego w ilości
1,8 - 2,2 części wagowych roztworu na jedną część mieszaniny reakcyjnej, z ewentualnym
dodatkiem środka powierzchniowo-czynnego i filtruje osad soli potasowej kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego, który miesza się z wodą przy pH 8 - 9 i dodaje siarczyn
disodowy w takiej ilości, aby jego nadmiar w stosunku do kwasu 2-nitrochlorobenzeno4-sulfonowego wynosił 40 - 60%, a stężenie siarczynu disodowego w masie reakcyjnej
zawierało się w granicach 16 - 22%, po czym mieszaninę utrzymuje się we wrzeniu przy pH
9,5- 11 w czasie 0,5 -1 godziny, a następnie wyodrębnia się sól disodową kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego, którą poddaje się redukcji żelazem metodą Bechamp’ a i wydziela w
znany sposób sól sodową kwasu anilino-2,5-disulfonowego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek powierzchniowo-czynny
stosuje się sulfomaleinian dwuetyloheksylowy w ilości 0,1 - 2% w stosunku do masy
CL
zawiesiny przy wydzielaniu produktu sulfonowania.
Sposób otrzymywania
soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego
Zastrzeżenia
patentowe
1. Sposób otrzymywania soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego przez sulfonowanie o-nitrochlorobenzenu, wydzielanie uzyskanego kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego, wymianę w nim chloru na grupę sulfonową przy użyciu siarczynu disodowego i redukcję
grupy nitrowej w kwasie nitrobenzeno-2,5-disulfonowym metodą Bechamp’ a, znamienny tym,
że wydziela się produkt sulfonacji w postaci soli potasowej przez wylanie mieszaniny reakcyjnej
do roztworu chlorku potasowego o stężeniu 10 -15%, użytego w ilości 1,8 - 2,2 części wagowych
roztworu najedną część mieszaniny reakcyjnej, z ewentualnym dodatkiem środka powierzchniowo-czynnego i filtruje osad soli potasowej kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego, który
miesza się z wodą przy pH 8 - 9 i dodaje siarczyn disodowy w takiej ilości, aby jego nadmiar w
stosunku do kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego wynosił 40 - 60%, a stężenie siarczynu
disodowego w masie reakcyjnej zawierało się w granicach 16 - 22%, po czym mieszaninę
utrzymuje się we wrzeniu przy pH 9,5 -11 w czasie 0,5 -1 godziny, a następnie wyodrębnia się
sól disodową kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego, którą poddaje się redukcji żelazem metodą Bechamp’a i wydziela w znany sposób sól sodową kwasu anilino-2,5-disulfonowego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek powierzchniowo-czynny
stosuje się sulfomaleinian dwuetyloheksylowy w ilości 0,1 - 2% w stosunku do masy zawiesiny
przy wydzielaniu produktu sulfonowania.
*
*
*
Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób otrzymywania soli sodowej kwasu anilino-2,5disulfonowego, stosowanej jako półprodukt przy wytwarzaniu barwników i rozjaśniaczy optycznych.
Sposób według wynalazku składa się z poniższych etapów:
- sulfonowanie o-nitrochlorobenzenu do kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego,
- wymiana chloru w kwasie 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowym na grupę sulfonową w
reakcji z siarczynem disodowym,
- redukcja grupy nitrowej kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego metodą Bechamp’a
i wyodrębnienie soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego.
Znany jest z publikacji Ber. 24, 3186 sposób otrzymywania kwasu 2-nitrochlorobenzeno4-sulfonowego przez sulfonowanie o-nitrochlorobenzenu dymiącym kwasem siarkowym. Powszechnie wiadomo, że aromatyczne kwasy sulfonowe wyodrębnia się z mas po sulfonowaniu
pod postacią soli sodowej, rzadziej jako wolne kwasy.
Znany jest z niemieckiego opisu patentowego nr 77192 sposób wymiany chloru w kwasie
2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowym na grupę sulfonową w reakcji z siarczynem disodowym
użytym w ilości stechiometrycznej. Reakcję prowadzi się w czasie 1 - 2 godzin we wrzeniu pod
chłodnicą zwrotną. Wytworzoną sól sodową kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego poddaje
się redukcji sproszkowanym żelazem w obecności kwasu octowego otrzymując kwas anilino2,5-disulfonowy. Fierz-David H., E. w publikacji "Grundlegende Operationen der Farbenchemie" 1943. s. 102 podaje, że dla przeprowadzenia przemiany soli sodowej kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego w sól kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego konieczne jest
użycie prawie stechiometrycznej ilości siarczynu disodowego w środowisku neutralnym, nie
wykazującym znaczenia alkalicznego na papierek fenoloftaleinowy. Zastrzeżenie neutralności
wskazuje bez wątpienia, że reakcja nie będzie przebiegała prawidłowo, bądź nie zajdzie w ogóle,
w środowisku alkalicznym.
173 982
3
Powszechnie wiadomo, ze aromatyczne kwasy sulfonowe wyodrębnia się z mas po
sulfonowaniu pod postacią soli sodowej, rzadzej jako wolne kwasy. Sole sodowe kwasów
sulfonowych zawierające chlor i grupę nitrową przy pierścieniu benzenowym dają osady o
strukturze bezpostaciowej, trudne do filtracji i usuwania odpadowego kwasu zwłaszcza, gdy
grupa sulfonowa znajduje się w pozycji para- względem chloru i meta- względem grupy nitrowej.
Taką cechę posiada też sól sodowa kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego gdy jest on
wydzielony znanym sposobem. Obecność kwasu siarkowego z reakcji sulfonowania w kwasie
2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowym traktowanym, dla wymiany chloru na grupę sulfonową,
siarczynem disodowym jest niepożądana, gdyż rozkłada on siarczyn disodowy uniemożliwiając
przebieg reakcji wymiany do końca. Dokonane badania przemiany kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego do kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego wykorzystujące jako metodę
analityczną wysokosprawną chromatografię cieczową wykazały, że w warunkach podanych w
cytowanych opisach reakcja przebiega połowicznie podlegając zainicjowaniu, a po przereagowaniu około połowy substratu przerwaniu, dając mieszaninę produktu i substratu, która po
zredukowaniu staje się trudną do rozdzielenia mieszaniną kwasów anilino-2,5-disulfonowego
i anilino-2-chloro-5-sulfonowego.
Nieoczekiwanie okazało się, że gdy kwas 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowy wyodrębni
się w postaci soli potasowej, zwłaszcza w obecności środka powierzchniowo-czynnego z grupy
sulfonowanych estrów kwasu maleinowego, osad przyjmuje strukturę krystaliczną, korzystną
dla sprawnej filtracji i wypłukiwania pozostałości kwasu siarkowego z reakcji sulfonowania.
Okazało się również, wbrew panującym poglądom, że reakcja wymiany chloru na grupę
sulfonową w kwasie 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowym przebiega także w środowisku alkalicznym przy pH 9,5-11, przy użyciu siarczynu disodowego w ilości o 40-60% większej niż
wynika ze stechiometrii i stężeniu siarczynu w masie reakcyjnej w granicach 16-22%, w tych
warunkach zachodząc praktycznie do końca.
Sposób według wynalazku polega na tym, że produkt reakcji sulfonowania o-nitrochlorobenzenu wydziela się przez wylanie mieszaniny reakcyjnej do roztworu chlorku potasowego
o stężeniu 10-15%, użytego w ilości 1,8-2,2 części wagowych na jedną część mieszaniny
reakcyjnej, z ewentualnym dodatkiem środka powierzchniowo-czynnego. Następnie wyodrębnioną sól potasową kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego miesza się z wodą przy pH 8-9
i dodaje siarczyn disodowy w takiej ilości, aby jego nadmiar w stosunku do kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego wynosił 40-60%. Stężenie siarczynu disodowego w masie reakcyjnej
winno wynosić 16-22%. Mieszaninę utrzymuje się we wrzeniu przy pH 9,5-11 w czasie 0,5-1
godziny. Kwas nitrobenzeno-2,5-disulfonowy wyodrębnia się w postaci soli disodowej. Osad
poddaje się redukcji żelazem metodą Bechamp'a i wydziela w znany sposób sól sodową kwasu
anilino-2,5-disulfonowego. Korzystnie jest jeśli jako środek powierzchniowo-czynny stosuje się
sulfomaleinian dwuetyloheksylowy w ilości 0,1-2% w stosunku do masy zawiesiny przy
wydzielaniu produktu sulfonowania.
Sposób według wynalazku zapewnia otrzymanie soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego o dużej czystości organicznej, przewyższającej produkt otrzymany znanymi metodami. Stwierdzono bowiem, że kwas anilino-2,5-disulfonowy otrzymany znaną metodą z kwasu
metanilowego zanieczyszczony jest produktami nieodłącznej degradacji uczestniczących w
reakcji amin, od utleniającego działania czynnika sulfonującego, a ponadto zawiera co najmniej
5% kwasu metanilowego, na skutek równolegle biegnącej desulfonacji w położeniu 2 przy
odszczepianiu grupy sulfonowej trójsulfoaniliny w położeniu 3 /4/. Otrzymanie go w postaci
czystej wymaga pracochłonnego oczyszczania produktu końcowego. Natomiast kwas anilino2,5-disulfonowy otrzymany znaną metodą z o-chlorobenzenu zawiera około 15% kwasu anilino-2-chloro-5-sulfonowego, który nie da się oddzielić prostymi sposobami oczyszczania
produktu. Niedogodności te eliminuje sposób według wynalazku, który zapewnia otrzymanie
soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego o wysokiej czystości.
Sposób według wynalazku ilustruje przykład, w którym części oznaczają części wagowe,
a procenty oznaczają procenty wagowe.
4
173 982
P r z y k ł a d . 157,5 części o-nitrochlorobenzenu miesza się z 420 częściami 25% oleum,
ogrzewa do temperatury 110-115°C i utrzymuje w tej temperaturze 4-8 godzin do zakończenia
reakcji sulfonowania, po czym obniża temperaturę do 50-60°C i masę reakcyjną wylewa do
roztworu zawierającego 1050 części wody, 155 części chlorku potasowego oraz 1-2 części
sulfomaleinianudwuetyloheksylowego. Zawiesinę chłodzi się do temperatury 20°C, filtruje i
osad przemywa 500-750 częściami 12% roztworu chlorku sodowego, otrzymując 335 części
wilgotnej soli potasowej kwasu 2-nitrochlorobenzeno-4-sulfonowego, którą miesza się z 650
częściami wody, ustala temperaturę 40-60°C i alkalizuje roztworem 40% wodorotlenku sodowego do osiągnięcia pH 8-9, po czym dodaje 190 części siarczynu disodowego.
Tak przygotowaną mieszaninę podgrzewa się do temperatury 102-104°C, po czym utrzymuje w stanie wrzenia przez 0,5-1 godziny przy pH 9,5-10,5. Po zakończeniu reakcji obniża się
temperaturę do 80°C, dodaje 100 części chlorku sodowego, chłodzi do 5-10°C i w tej temperaturze krystalizuje 10 godzin. Zawiesinę filtruje się otrzymując 550-600 części wilgotnej soli
disodowej kwasu nitrobenzeno-2,5-disulfonowego, którą dozuje się porcjami do mieszaniny
zawierającej 1000 części wody, 150-200 części opiłek żeliwnych i 20 części kwasu octowego,
utrzymując temperaturę w granicach 90-98°C, po czym miesza się jeszcze 0,5 godziny przy
temperaturze 95°C, a następnie dodaje 18 części węglanu sodowego i w temperaturze 80°C
filtruje się szlam żelazowy, przemywając go 500 częściami gorącej wody. Filtrat z przemywkami
zakwasza się 15-20 częściami stężonego kwasu solnego do uzyskania pH w granicach 4-5 i zatęża
przez odparowanie połowy objętości roztworu, po czym przy temperaturze 80°C dodaje 60 części
chlorku sodowego oraz 200 części stężonego kwasu solnego i pozostawia do krystalizacji przy
temperaturze 10-20°C przez co najmniej 10 godzin. Zawiesinę filtruje się otrzymując 250-260
części wilgotnej soli sodowej kwasu anilino-2,5-disulfonowego zawierającej 75% czystego
składnika, do 5% soli nieorganicznych oraz kwasu solnego i resztę wody.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 2,00 zł
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
401 Кб
Теги
pl173982b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа