Способ получения динатриевой соли дисульфида 3,3- дипропандисульфокислоты

 

СПОС05 ПОЛУЧЕНИЯ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ ДИСУЛЬФИДА 3,3-ДШ1РОПАНДИСУЯЬФОКИСЛОТЫ на основе 3-оксипропансульфоната натрия с использованием серусодержащего соединения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения условий труда, 3-оксипропансульфонат натрия.подвергают взаимодействию с зквимолярным количеством тиомочевины при 100-112с в течение 20-70 ч в среде соляной или бромистоводородной кислоты, образукицийся 3-5-тиуронийпропаисульфонат натрия подвергают последовательной обработке водным аммиаком и катионообмениой. смолой КУ-2 в с последующим g окислением полученной 3-меркаптопро пансульфоновой кислсты Сконцентрированной перекисью водорода и нейтрализагшей образующегося дисульфида 3,3 -дипропаидисульфокиспоты едким § натром.,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н Н Н

РЕСПУБЛИК

0% (И1

3(д) С 07 С 149/12 н1 T

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ натрам..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ%9

Н ABTOPCKOMV CBWlBTBOVCTBV (2I) 3531276/23-04 (22) 27.12.82 (46) 23.12.84. Бюл. II 47 (72) А.А.Малинаускас, А.И.Матиешка, В.В.Мозолис, В.-П.А.Капочюс, Ю.Н.Литвиненко, И.С.Трухан и З.П.Белякова (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии и химической технологии АН Литовской СССР (53) 547.269.07 (088.8). (56) !. Патент США У 3057725, кл. 96-109, опублик. 1962.

2. Временный технологический регламент получения 3,3-дитио-бис° ° пропан- 1-сульфокислоты динатриевой. оли. МХП СССР, В/О "Союзреактив", Львовский завод "Реактив", утвержден

1976. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ ДИСУЛЬФИДА З,З-ДИПРОПАНДИСУЛЬФОКИСЛОТЫ на основе 3-оксипропансульфоната натрия с использованием серусодерщащего соединения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения условий труда, 3-оксипропансульфонат натрия. подвергают взаимодействию с эквимолярным количеством тиомочевины при 100-112 С в течение о

20-70 ч в среде соляной или бромистоводородной кислоты, образующийся

3-S-тиуронийпропансульфонат-натрия подвергают последовательной обработке водным аммиаком и катионообменной: смолой КУ-2 в Н-форме с последующим окислением полученной 3-меркаптопро- Я пансульфоновой кислоты.концентрированной перекисью водорода и нейтрализац ией образуюцегося дисульфида

3,3- дипропандисульфокислоты едким

1130561

Изобретение относится к новому способу получениядинатриевой соли дисульфида 3,3-дипропандисульфокислоты (ДДДС, соединение Х ), которая широко используется в качестве блескообраэующей добавки в сернокислые электролиты меднения, Известен способ получения ДДДС из

3-галогенпропансульфоната щелочного металла (1)

1О

Однако этот способ не имеет широкого промышленного применения из-за того, что 3-галогенпропансульфонат п1елочного металла получают из труд-: нодоступных и дорогостоящих 1,3-ди- 15 галогенпропанов, в частности из

1-хлор-З-бромпропана.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения соединения

Т, включающий обработку оксипропан- 20 сульфоната натрия соляной кислотой, получение 1,3-пропансульфоната (соединение II) путем дегидратации свободной кислоты при 120-135 С и давлении 1-3 мм рт.ст, получение спиртового раствора дисульфида натрия при взаимодействии сульфида натрия с серой в этаноле; получение соединения I путем взаимодействия сульфоната соединения П с дисульфидом 30 натрия в среде этилового спирта (2j, Основным недостатком известного способа является сложность получения сульфоната соединения П, который обладает к тому же токсичным воздей 35 ствием на организм человека. Так, например, необходимость получения соединения П дегидратацией оксипропансульфокислоты при давлении 1б

3 мм рт.ст и температуре 120-135 С 40 накладывает большие ограничения на объем соответствующих аппаратов, что при многотоннажном объеме производства существенно снижает производительность труда. Токсичное : 45 ,воздействие соединения П на человека заключается в том, что это летучее .соединение, дно раздражает кожу и обладает канцерогенным действием.

Кроме того, при получении соли

ДДЦС по известному способу применяется дисульфид натрия, получаемый при нагревании сульфида натрия с серой в среде этилового спирта. При этом в качестве побочных продуктов обра- 55 эуются подисульфиды натрия, вследствие чего в целевом продукте содержатся примеси органических.полисульфидов. Эти примеси при использовании соединения I в качестве блескообразующей добавки недопустимы, так как вызывают хрупкость электролитических осадков меди. Поэтому технология производства соли ДПДС по известному способу, наряду с четырьмя основными стадиями, содержит еще две дополнительные стадии по очистке целевого продукта от дисульфидов, что усложняет. процесс получения соединения Т.

Цель изобретения — упрощение технологии и улучшение условий труда . .при получении динатриевой соли диI сульфида 3,3-дипропандисульфокислоты из 3 -оксипропансульфоната натрия.

Поставленная цель достигается новым способом получения соединения

T. заключающимся в том, что 3-оксипропансульфонат натрия подвергают взаимодействию с эквимолярным количеством тиомочевины при 100-112 С, 0 ,в течение 20-70 ч, в среде соляной или бромистоводородной кислоты, образующийся при этом 3-S-тиуроний пропансульфонат натрия подвергают последовательной обработке водным аммиаком и катионообменной смолой

КУ-2 в Н-форме с последующим окислением полученной 3-меркаптопропансульфоновой кислоты концентрированной перекисью водорода и нейтрализацией I образующегося дисульфида 3,3-дипропандисульфокислоты едким,натром.

Использование избытка тиомочевины или повьппение температуры процесса выше указанных пределов-не улучшают выхода соединения 1. Умень" шеиие температуры (100 С увеличивает о продолжительность процесса и уменьшает выход соединения 1. Увеличение времени нагревания )70 ч не способствует повьппению выхода соединения 1 °

Пример 1. К 16,2 г (0,1 моль) 3-оксипропансульфоната натрия добавляют 50 мл соляной кислоты (357), перемешивают в течение

10 мин, отфильтровывают образовавшийся хлористый натрий. К фильтрату добавляют 7,6 г (О,! моль) тиомочевины и растворяют ее при нагревании.

Раствор нагревают с обратным холо-, дильником при 100 С в течение 58 ч. о

После этого реакционную смесь упаривают на ротационном испарителе под техническим вакуумом до получения 30-35 мл отгона. Полученный ос1130561 -4

Получают 21,4 г динатриевой соли дисульфида 3 3-дипропандисульфокислоты, У о

Выход 937., т.пл. )250 С (с разложет,нием)..

Общий выход конечного продукта (динатриевой соли дисульфида 3,3дияропансульфокислоты) в пересчете на исходный продукт (3-оксипропансульфонат натрия) составляет 457.

10 Пример 2-5. Повторяют процедуры, описанные в примере 1, с тем, исключением, что варьируют

I следующий параметры процесса: галогенводородную кислоту, мольное

15 сботношение 3-оксипропансульфоната натрия и тиомочевины, температуру реакционной смеси и продолжительность ! реакции. Результаты приведены в . таблице.

20 Из приведенных примеров следует, что выход 3-S-тиуронийпропансульфоната, равный 50-557, достигается при нагревании реакционной смеси прй

100 С в течение 58 ч (пример 1).

25 Повышение температуры вплоть до кипения, которое происходит при 106108 С, позволяет сократить время нагревания до 28 ч (пример 2).

Использование избытка тиомочевины, а

З0 также увеличение продолжительности нагревания не повышают выхода (примеры 3 и 4). Наибольший выход с- получается при использовании бромистоводородной кислоты (пример 5).

3 таток растворяют в 50 мл 957, †но этилового спирта и выдерживают 2 ч при 15-20 С. Выпавший продукт отфильтровьвают, перекристаллизовываю иэ 20-30 мл воды и высушивают при температуре до 100 С. Выход 3-$тиуронийпропансульфоната составляет 9,9 г (50,07), т.пл. 235-240 С (c разложением).

19,8 г (0 1 моль) 3-S-тиуронийпропансульфоната добавляют к 60 мл

257-ного водного раствора аммиака.

Смесь нагревают при перемешивании до 60 С, причем весь 3-S-тиуронийпропансульфонат растворяется. Затем раствор охлаждают до 15-20 С, выдер .

0 живают при этой температуре в течение 30 мин и упаривают на ротаци- онном испарителе под.техническим вакуумом до конца отделения отгона. о

При охлаждении до 15-20 С остаток . затвердевает в белую кристаллическ, массу. 3-Меркаптопропансульфонат гуанидия перекристаллиэовывают из смеси хлороформа с иэопропиловым спиртом. Выход 21,1 r (987 ), т.пл.

112-113,5 С.

21,5 г (0,1 моль) 3-меркаптопропансульфоната гуанидия растворяют в 40 мл дистиллированной воды и про пускают через ионообменную колонку, заполняют 200 мл катионита КУ-2 в

Н-форме. Затем колонку промывают ди тиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, на что требуется до 300 мл воды. К полученному элюату, который представляет собой водный раствор 3-меркаптопропансульфокислоты, добавляют 5,64 r (0,05 моль) 307-ного водного раствора40 перекиси водорода и выдерживают при

15-20 С 24 ч. Затем раствор нейтрализуют водным раствором едкого натра, на что требуется 7,44 г (0,186 моль) чистого едкого натра. Нейтрализованный раствор упаривают на ротационном испарителе до сухого остатка.

Предлагаемый способ получения ДДЦС по сравнению с известным является более простым, так как исключает получение 1,3-пропансульфона, при котором требуются:вакуум и высокая температура.

Кроме того, за счет устранения

1,3-пропансульфона,.обладающего канцерогенными свойствами, уменьшается токсичность производства и улучшаются условия труда.

1130561 арактеристики роцесса

Известным способом

;Галогенводородная кислота

Соляная Соляная Соляная Бромисто

Соляная водородная

;Мольное отношение

3-оксипропансульфоната. натрия и тиомочевины "" 11

1:1,5 1:1,5 1: 1

106-108 106-108 106-108 110-!!2

Температура, С о

220

100 кипение кипение кипение

58

20

53 0 50 0 . 53 5 67 5

До 40

50,0

Выход ДДДС,Х

46,0

45,0.До 40

47,5

48,0

61,0

П р и м е ч а н и е, " Так как наиболее трудоемкой и лимитирующей весь процесс стадией является получение промежуточного продукта, в таблице приводятся характеристики именно этой стадии.

Используют соляную кислоту концентрацией

35Х и бромистоводородную кислоту концентрацией 41X..

Для получения мольного соотношения 1:1 и 1;1,5 используют соответственно 7,6 и 11,4 г тиомочевины.

Составитель О.Сафонова

Э

Редактор Н.Егорова Техред Л.Микеш Корректор А.Ильин

Заказ 9512/20 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4!

Продолжительность реакции, ч ! выход промежуточ.т ного продукта,X

Получение Целевого продукта по примеру