close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL185845B1

код для вставкиСкачать
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)OPIS PATENTOWY (19)PL (11)185845
(21) Numer zgłoszenia:
320014
(13) B1
(51) IntCl7:
C07C 333/32
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia:
14.05.1997
)Sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego
4
(5
(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
23.11.1998 BUP 24/98
Instytut Przemysłu Organicznego,
Warszawa, PL
(72) Twórcy wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.08.2003 WUP 08/03
Sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego z dimetyloditiokarbamianu sodowego, na drodze utleniania wymienionej soli nadtlenkiem wodoru w obecności
kwasu siarkowego, w środowisku wodnym, przy stosunku molowym surowców odpowiednio 2:1-1,1:1-1,1, w temperaturze 10-50°C, znamienny tym, że utlenianie prowadzi
się przy równoczesnym dozowaniu surowców wobec nadmiaru dimetyloditiokarbamianu
w układzie reakcyjnym, przy wartości pH mieszaniny reakcyjnej podczas dozowania surowców w zakresie 7.5-10 a d o zakończeniu dozowania w zakresie 1-5.
PL 185845
B1
(57)1.
Marta Zębalska, Warszawa, PL
Jan Legocki, Warszawa, PL
Zbigniew Czerwiński, Warszawa, PL
Krzysztof Gąsior, Żarów, PL
Adam Zięba, Żarów, PL
Danuta Dołnarz, Żarów, PL
Sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego
Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego z dimetyloditiokarbamianu
sodowego, na drodze utleniania wymienionej soli nadtlenkiem wodoru w obecności kwasu
siarkowego, w środowisku wodnym, przy stosunku molowym surowców odpowiednio 2:1-1,1:1-1,1, w temperaturze 10-50°C, znamienny tym, że utlenianie prowadzi się przy równoczesnym dozowaniu surowców wobec nadmiaru dimetyloditiokarbamianu w układzie reakcyjnym, przy wartości pH mieszaniny reakcyjnej podczas dozowania surowców w zakresie
7,5-10 a po zakończeniu dozowania w zakresie 1-5.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do reaktora na początku procesu
wprowadza się 5-20% całkowitej ilości roztworu dimetyloditiokarbamianu sodowego i następnie do tego roztworu dozuje się równocześnie pozostałą ilość dimetyloditiokarbamianu
oraz mieszaninę nadtlenku wodoru i kwasu siarkowego do uzyskania odczynu masy reakcyjnej w zakresie pH 1-5.
*
*
*
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego.
Disulfid tetrametylotiuramowy jest znanym środkiem, stosowanym jako substancja aktywna wielu preparatów grzybobójczych oraz jako przyspieszacz wulkanizacji.
Znanymi sposobami disulfid tetrametylotiuramowy wytwarza się tak, że z dimetyloaminy, disiarczku węgla i wodorotlenku sodu, potasu lub amoniaku otrzymuje się odpowiednią sól kwasu dimetyloditiokarbamowego, którą następnie utlenia się do disulfidu tetrametylotiuramowego. Proces prowadzi się w środowisku wodnym. Jako środki utleniające stosuje
się azotyn sodu, tlenki azotu, chlor, brom, jod, powietrze wobec katalizatorów, nadtlenek wodoru i in. Najkorzystniejszym środkiem utleniającym jest nadtlenek wodoru, który w następstwie zachodzącej reakcji utleniania nie tworzy związków ubocznych. W efekcie ścieki z procesu charakteryzują się mniejszym stopniem zasolenia. Użycie pozostałych utleniaczy związane jest z powstawaniem dużych ilości produktów odpadowych. W pewnych wypadkach
reakcji utleniania może również towarzyszyć emisja do atmosfery toksycznych gazów np.
chloru lub tlenków azotu. Dodatkowym ujemnym skutkiem zastosowania jako środków utleniających azotynu sodu lub tlenków azotu jest powstawanie ubocznie w procesie silnie kancerogennych nitrozoamin.
Sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego na drodze utleniania dimetyloditiokarbamianu sodowego, potasowego lub amonowego nadtlenkiem wodoru znany jest
z raportu FIAT (Ullmanns Encyklopedie der technischen Chemie 6, 17, 1955) oraz z opisów
patentowych Hiszpanii nr 281 099, Czechosłowackiej Republiki Socjalistycznej nr 251 953,
Wielkiej Brytanii nr 1 429 425, Republiki Francuskiej nr 276 299 oraz Republiki Federalnej
Niemiec nr 25 27 898.
Utlenianie dimetyloditiokarbamianu prowadzi się w obecności kwasu siarkowego, przy
stosunku molowym nadtlenku wodoru do dimetyloditiokarbamianu równym 1-1,05:2, w temperaturze 5-40°C, przy czasie reakcji zwykle 20-60 min i odczynie masy reakcyjnej w zakresie pH 5-7. Proces prowadzi się w sposób periodyczny, dozując mieszaninę roztworu wodnego nadtlenku wodom i kwasu siarkowego do roztworu dimetyloditiokarbamianu lub w sposób
ciągły, dozując wymienione surowce równocześnie i odbierając w sposób ciągły produkt.
Wydajność disulfidu tetrametylotiuramowego równa jest 92-98%. Podkreślano konieczność
stosowania w procesie dimetyloaminy o wysokiej czystości, co najmniej 99,5%, co jest równoznaczne z koniecznością stosowania w reakcji utleniania czystego dimetyloditiokarbamianu.
185 845
3
Zainteresowania autorów niniejszego projektu wynalazczego skoncentrowały się na
metodzie wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego z dimetyloditiokarbamianu sodowego, zwłaszcza pod kątem zastosowania wymienionego surowca o jakości technicznej.
Sprawdzono doświadczalnie znane sposoby syntezy stosując różne warunki reakcji
i różne warianty wprowadzania surowców. Okazało się, że żaden ze znanych sposobów nie
pozwala na otrzymanie disulfidu tetrametylotiuramowego jednocześnie z wysoką wydajnością i o dobrej jakości.
W wypadku, gdy utlenianie prowadzono periodycznie, poprzez dozowanie mieszaniny
utleniającej do dimetyloditiokarbamianu, uzyskany produkt charakteryzował się nieodpowiednią jakością. Przejawem tego była zbyt niska temperatura topnienia w granicach 144-149°C. Z kolei przy równoczesnym dozowaniu reagentów niezadowalająca była wydajność
produktu, wynosząca średnio 93%. Obserwowano przy tym pewne rozrzuty wyników w kolejnych syntezach, świadczące o niestabilności układu reakcyjnego.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że proces wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego
w środowisku wodnym, z dimetyloditiokarbamianu sodowego jako surowca, na drodze utleniania tego związku nadtlenkiem wodoru w obecności kwasu siarkowego, można poprowadzić w sposób zapewniający otrzymywanie produktu zarówno z wysoką wydajnością jak
i o dobrej jakości, nawet wychodząc z dimetyloditiokarbamianu technicznego, jeśli utlenianie
prowadzi się przy równoczesnym dozowaniu surowców wobec określonego nadmiaru dimetyloditiokarbamianu sodowego w układzie reakcyjnym, przy określonym, wynikającym
z tego nadmiaru odczynie masy reakcyjnej.
Sposób według wynalazku polega na wytwarzaniu disulfidu tetrametylotiuramowego
z dimetyloditiokarbamianu sodowego, na drodze utleniania wymienionej soli nadtlenkiem
wodoru w obecności kwasu siarkowego, w procesie prowadzonym przy równoczesnym dozowaniu surowców wobec nadmiaru dimetyloditiokarbamianu sodowego w układzie reakcyjnym, przy wartości pH mieszaniny reakcyjnej podczas dozowania surowców w zakresie
7,5-10 a po zakończeniu dozowania w zakresie 1-5.
Proces prowadzi się w taki sposób, że na początku syntezy do reaktora wprowadza się
5-20% całkowitej ilości roztworu dimetyloditiokarbamianu sodowego i następnie do tego
roztworu, przy mieszaniu i chłodzeniu, dozuje się równocześnie pozostałą ilość dimetyloditiokarbamianu oraz mieszaninę nadtlenku wodoru i kwasu siarkowego do uzyskania odczynu
masy reakcyjnej w zakresie pH 1-5.
Stosunek molowy dimetyloditiokarbamianu sodowego do nadtlenku wodom i kwasu
siarkowego równy jest 2:1-1,1: 1-1,1. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej utrzymuje się
w granicach 10-50°C. Reakcja jest egzotermiczna. Założone warunki temperaturowe uzyskuje
się przez stosowanie odpowiedniego chłodzenia. Proces prowadzi się w środowisku wodnym,
przy intensywnym mieszaniu. Produkt odbierany jest z układu w sposób periodyczny.
Sposób wytwarzania disulfidu tetrametylotiuramowego według wynalazku posiada szereg zalet.
W wyniku syntezy otrzymuje się produkt z bardzo dobrą wydajnością rzędu 97%
i o dobrej jakości (temperatura topnienia 146-152°C, zawartość głównego składnika
ok. 99%), nawet przy zastosowaniu do syntezy technicznego dimetyloditiokarbamianu sodowego.
Proces prowadzony sposobem według wynalazku jest bardzo stabilny, zapewniając wysoką
powtarzalność wyników. Rozrzuty wydajności w kolejnych syntezach nie przekraczały 0,5%.
Ścieki z procesu są bardzo nisko obciążone zanieczyszczeniami.
Sposób według wynalazku może być w razie potrzeby łatwo zmodyfikowany na sposób
ciągły.
Wytwarzanie disulfidu tetrametylotiuramowego sposobem według wynalazku ilustruje
podany niżej przykład.
Przykład. Do kolby sulfonacyjnej, zaopatrzonej w mieszadło propelerowe i termometr,
wprowadza się 320 g wody oraz 170 g roztworu wodnego dimetyloditiokarbamianu sodowego 13,5% (m/m), otrzymanego przez rozcieńczenie wodą technicznego dimetyloditiokarbamianu sodowego 31,9% (m/m). Następnie przy mieszaniu i chłodzeniu, w temperaturze
20-25°C w ciągu ok. 1h dozuje się równocześnie pozostałą ilość czyli 1527g roztworu dime-
4
185 845
tyloditiokarbamianu sodowego 13,5% (m/m) (łącznie 1697g roztworu 13,5% (m/m),
1,60 mola) oraz 776,7 g roztworu utleniającego, zawierającego 3,5% (m/m) nadtlenku wodoru
(0,80 mola), 10,3% (m/m) kwasu siarkowego (0,816 mola) oraz 86,2% (m/m) wody. Proces
prowadzi się w taki sposób, że roztwór dimetyloditiokarbamianu sodowego kończy się dozować kilka minut przed zakończeniem wprowadzania roztworu utleniającego.
Podczas dozowania obu roztworów mieszanina reakcyjna posiada pH w zakresie 8-9.
Po wprowadzeniu dimetyloditiokarbamianu a podczas dozowania samego roztworu utleniającego wartość pH spada do wielkości 2,5 po zakończeniu procesu.
Disulfid tetrametylotiuramowy strąca się z masy reakcyjnej w postaci osadu. Zawiesinę
po wprowadzeniu surowców miesza się jeszcze 1h w temperaturze ok. 20°C. Osad odsącza
się, przemywa dwukrotnie wodą najpierw w oddzielnym naczyniu a następnie na filtrze i suszy do stałej masy. Otrzymuje się 186,0 g disulfidu tetrametylotiuramowego w postaci białego osadu z szarym odcieniem, o temperaturze topnienia 146-152°C i zawartości głównego
składnika 98,8% (m/m). Wydajność wyodrębnionego produktu w stosunku do wydajności
teoretycznej liczonej na dimetyloditiokarbamian sodowy wynosi 96,7%.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
371 Кб
Теги
pl185845b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа