Способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта
Изобретение касается кобальтоорганических веществ и, в частности, получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта - катализатора окисления серосодержащих ве ществ в электрокаталитических процессах. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта, упрощение процесса повышения его экологичности. Процесс ведут сплавлением фталоцианина кобальта с сульфаминоврй кислотой при молярном соотношении 1:(4-4,5) и температуре 220-230°С. Эти условия повышают содержание основного вещества в продукте с 50 до 98% при увеличении выхода целевого продукта с 56 до 98% и проведении яроцесса в одну стадию без образования сточных вод. о fe
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627107/04 (22) 21.10.88 (46) 23,11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Ивановский химико-технологический институт (72) Т.Е. Калинникова, M.È. Альянов,.
Р,Д. Комаров и Н.И. Грибкова (53) 547.712.36.07(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 942576, кл. С 09 В 47/04, 1981, Авторское свидетельство СССР № 1395646, кл. С 09 В 47/04, 1987. иИзв, высш, учеб, заведений. Химия и химическя технология, 1977, т. 17, вып, 2, с.
297-298. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАСУЛЬФОКИСЛОТЫ ФТАЛОЦИАНИНА КОБАЛЬТА
Изобретение относится к улучшенному способу получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта формулы
НО3 so н
S являющегося катализатором окисления серосодержащих соединений в электрокаталитических процессах, и может бытьиспользовано в нефтехимической промышленностии.
Целью изобретения является повышение выхода, упрощение процесса и повышение его экологичности, „„ЯЦ„„1693000 А1 (gg)g С 09 В 47/04, С 07 F 15/06 (57) Изобретение касается кобальтоорганических веществ и, в частности, получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта — катализатора окисления серосодержащих веществ в электрокаталитических процессах. Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта, упрощение процесса повышения его экологичности, Процесс ведут сплавлением фталоцианина кобальта с сульфаминовой кислотой при молярном соотношении 1:(4 — 4,5) и температуре 220 — 230 С. Эти условия повышают содержание основного вещества в продукте с 50 до 98% при увеличении выхода целевого продукта с 56 до 98%, и проведении процесса в одну стадию беэ образования сточных вод, Пример 1. В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают
5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 2,9 г (0,03 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение 1:3 соответствен- О но). Температуру реакционной смеси повы- Ы1 шают до 230 С и выдерживают при этой О температуре 60 мин. После охлаждения;() план выгружают. Получают 8,51 г трисуль-; ) фохислоты фтллоцианина хооальта, Выход
96% от теоретического. Сточных вод нет.
Найдено, %: С 42,68;.Н 1,7; N 12,4; S 14,5, в
СзгН16йаЯзОаСо (мол, м. 815).
Вычислено, %: С 42,85; Н 1,78; N 12,5; $14,28.
Состав технического продукта, g:
Тетрасульфокислота 1,4
Трисульфо кислота 98
Дисульфокислота 0,4
Моносульфокислота 1,1
Фталоцианин Со 1,1
1693000
98
0,7
Пример 2. В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают
5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 r (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение 1:4 соответственно), Температуру повышают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.
После охлаждения плав выгружают. Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического.
Сточных вод нет.
Найдено, %: С 43, Н 1,8; N 12,5; S 14,26, СзлН ийеЯ40иСо (мол. м. 896).
Вычислено, %: С42,85; Н 1,78; N 12,5; S 14,28.
Состав технического продукта, %, Тетрасульфокислота 98
Трисульфокислота 0,8
Дисул ьфокислота 0,5
Моносульфокислота 0,2
Фталоцианин Со 0,5
Пример 3. В горизонтальный
: реактор со шнековай мешалкой загружают
5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и
4,,37 г (0,045 моль) сульфаминовой кислоты (в молярном соотношении 1:4,5).
Температуру поднимают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.
После охлаждения плав выгружают. Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. В ы ход 98% от теоретического,, Сточных вод нет.
Найдено, %: С 42,7; Н 1,76; N 12,45, S 14,4.
Сз2Ныйв82012Со (мол, м. 736).
Вычислено,%: С42,85; Н1,78; й12,5;S 14,25.
Состав технического продукта, %:
Тетра сул ьфокислота 98,5
Трисульфокислота 0,8
Дисульфокислота 0,3
Моносульфокислота 0,1
Фталоцианин кобальта 0,3
Пример 4, В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают
5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 4,85 r (0,05 моль) сульфаминовой кислоты (в молярном соотношении 1:5 соответственно). Температуру поднимают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.
После охлаждения плав выгружают, Получено8,85 гтетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического.
Сточных вод нет, Найдено, %: С 42,6; Н 1,9; К 12,3; 5 14,3.
C3QH1QNBS4012Co (мол, м. 896).
Вычислено, %: С42,85; Н 1,78; 5 12,5; Я 14,28.
Состав технического и родукта, %:
Тетрасульфокислота
Трисульфокислота
Дисул ьфо кислота
Моносульфокислота 0,2
Фталоцианин кобальта 0,1
Пример 5 (для среднего значения соотношения), В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 4,136 (0,0425 моль) сульфаминовой кислоты (мольное соотношение 1. 4,25). Температуру реакционной смеси повышают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.
После охлаждения плав выгружают. Получают 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического.
Сточных вод нет.
Найдено, %; С 42,83; Н 1,75; и 12,4; S 14,3.
СзгН ыйвЗзОаСо
Вычислено, %: С 42,85; Н 1,78; N 12,5; $14,28.
Состав технического продукта, %:
Тетрасульфокислота 98
Трисульфокислота 0,8
Дисул ьфокислота 0,4
Моносульфокислота 0,3
Фталоцианин Со 0,5
Пример 6 (для минимального значения температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают
5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 г (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (малярное соотношение 1:4 соответственно). Температуру повышают до
220 С и выдерживают при этой температуре
60 мин, После охлаждения плав выгружают.
Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического, Сточных вод нет.
Найдено, %: С 42,83; Н 1,76; N 12,3;
Я 14,31.
С32 H16N8S4O12CO
Вычислено, %: С 42,85; Н 1,78; N 12,5;
S 14,28, Состав технического продукта, %;
Тетрасульфокислота 98,3
Трисульфокислота 0.7
Дисульфокислота 0,5
Моносульфокислота 0,3
Фталоцианин Со 0,2
П р и м,е р 7 (для среднего значения температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 г (0,012 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 r (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение
1:4 соответственно). Температуру повышают до 225 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. После охлаждения плав выгружают, Получено 8,85 r тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического, Сточных вод нет.
1693000
Найдено, : С 42,82; Н 1,79; N 12,5;
S 14,4.
Сз2Н16Й654012Со
Вычислено, .С 42,85; Н 1,78; N 12,5;
S14,,28. 5
Состав технического продукта, ;
Тетрасульфокислота 98
Трисул ьфокислота 0,5
Дисульфокислота 0,8
Моносульфокислота 0,2 10
Фталоцианин Со 0,5
Пример 8 (выход за нижний предел температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 г 15 (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (малярное соотношение 1:4 соответственно).
Температуру повышают до 210 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. После охлаждения плав выгружают. Получено 8,8 r 20 тетрасульфокислоты фталоцианина кобаль. та. Выход 97,44 от теоретического. Сточных вод нет.
Найдено, : С 42,83; Н 1,77; N 12,3;
$14,5, 25
C32H16N8S4012CO
Вычислено, : С 42,85; Н 1,78; N 12,5;
S 14,28.
Состав технического продукта, :
Тетрасульфокислота 97 30
Трисульфокислота 1
Дисульфокислота 0,8
Моносульфокислота 0,6
Фталоцианин кобальта 0,6
Пример 9 (выход за верхний предел 35 температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88
r (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение 1;4 соответствен- 40 но). Температуру повышают до 240 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. После охлаждения плав выгружают.
Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта, Выход 98 от теорети- 45 ческого, Сточных вод нет.
Найдено, : С 42,83; Н 1,75; N 12,4;
$14,3.
С32Н16Й854012СО
Вычислено, : С 42,85; Н 1,78; N 12,5; 50
$14,28.
Состав технического продукта, :
Тетрасульфокислота 98
Трисульфокислота - 0,6
Дисульфокислота 0,6 55
Моносул ьфокислота . 0,5
Фталоцианин Со 0,3
Изменение температуры и соотношения исходных компонентов (фталоцианин кобальта и сульфаминовая кислота) в пределах указанных интервалов существенного влияния на выход и состав технического продукта не оказывают. Увеличение соотнощения компонентов и повышение температуры синтеза не целесообразно, тек как приводит к перерасходу продуктов, не изменяя выход и чистоту конечного продукта — тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта.
Строение синтезированного соединения подтверждено элементным анализом, результатами электронных и ИК-спектров.
Приведен спектр поглощения синтезированного соединения в диметилформамиде, характеризующийся наличием двух электронных переходов À1 =608нми А2 =674нм, что соответствует тетрасульфокислоте фталоцианина кобальта.
ИК-спектр синтезированного соединения, см; 1050 — 1120; 1250 — 1150; 1400 — 1300, позволяют идентифицировать его как спектр тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта.
Для определения качественного состава полученных образцов последние после каждого синтеза подвергаются очистке по следующей методике. Вещество, полученное в результате синтеза, растворяют в аммиаке, нерастворимый осадок отфильтровывают. Аммиачный раствор пропускают через хроматографическую колонку с силикагелем марки L 100/250. Зоны хроматографии выделяют и идентифицируют по электронным и ИК-спектрам.
Предлагаемый способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта имеет ряд преимуществ по сравнению с известным: значительно повышается содержание основного компонента в техническом продукте до 98 по сравнению с 50 в известном, увеличивается выход конечного продукта тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта до 98 по сравнению с 56 в известном, упрощается технологическая схема производства(процесс ведется в одну стадию), Кроме того, способ экологически чист, так как не образуется кислых стоков.
Формула изобретения
Способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта формулы
НОЭЛЕ 8ОзН
Н0 S N SOP взаимодействием фталоцианина кобальта и сульфирующего агента, о т л и ч а ю щ и И1693000
Составитель О. Смирнова
Редактор Н. Бобкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова
Заказ 4049 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с я тем, что, с целью повышения выхода, упрощения процесса и повышения его экологичносги, в качестве сульфирующего агента используют сульфаминовую кислоту и процесс ведут сплавлением при молярном соотношении реагентов 1 .(4-4,5) при 220 — 230 С.
