Способ получения метансульфокислоты

Настоящее изобретение относится к способу получения метансульфокислоты. Предложенный способ получения метансульфокислоты состоит в том, что метансульфокислоту получают путем электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в присутствии фонового электролита в анодном отделении диафрагменного электролизера при плотностях тока 0,06-0,12 А/см2. Технический результат - разработка упрощенного эффективного синтеза метансульфокислоты без применения сильных окислителей и катализаторов. 2 табл.

 

Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к с синтезу метансульфокислоты, используемой в качестве катализатора реакции нитрования, нитрозирования, этерификации, ацилирования, полимеризации алефинов, а также может быть использовано в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности.

Известен химический способ получения метансульфокислоты путем окисления метилмеркаптана сильными окислителями (азотная кислота, концентрированный раствор пероксида водорода и др.) [Химический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983, С.327, 552].

К недостаткам способов получения метансульфокислоты из метилмеркаптана относятся: использование легколетучих исходных веществ, обладающих низкой температурой кипения 37-38°С, кроме того, они обладают отвратительным запахом, работа с ними требует специальных мер предосторожности, необходимость использования сильных окислителей и сложность проведения реакций.

Наиболее близким по сущности и достигнутому результату к заявленному изобретению является способ получения метансульфоскилоты по патенту [Патент №2062268 (Россия), кл. С1 от 20.06.1996 г. Способ получения метансульфокислоты / Котов Л.В., Артышова Н.И. и др.]. Согласно этому способу метансульфокислоту получают гидролизом метансульфохлорида при нагревании в присутствии катализатора сульфокислоты формулы: R-SO3Н, где R-C1-C18 алкил или незамещенный или замещенный алкилом финил, в количестве 0,1-1,05 мас.% при 65-95°С.

Недостатком этого способа является использование исходного токсичного вещества, высокой температуры, а также катализаторов, что делает способ трудоемким и дорогим.

Задачей данного изобретения является синтез метансульфокислоты путем электролиза водных растворов диметилсульфоксида.

Технический результат заключается в упрощении процесса и повышении эффективности синтеза метансульфокислоты без применения сильных окислителей, катализаторов.

Сущность предложенного способа заключается в том, что проводят электролиз 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в присутствии фонового электролита в анодном отделении диафрагменного электролизера на платиновом аноде при плотностях тока 0,06-0,12 А/см2.

Процесс можно проводить и на диоксидносвинцовом аноде.

Известно, что в водных растворах при высоких положительных потенциалах, соответствующих плотностям тока 0,06-0,12 А/см2, на аноде создаются благоприятные условия образования реакционно-способных ОН-частиц, пероксида водорода - Н2O2, приводящих к окислению диметилсульфоксида до метансульфокислоты.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

Электросинтез проводят в электролизере с разделением катодного и анодного пространства катионитовой мембраной. Анодом служит платина, катодом стальная пластина. В катодное отделение заливали 0,2 М H2SO4. В анодное - 3,0 М раствора ДМСО и 0,2 М раствора Н2SO4. Электролиз проводят при плотности анодного тока 0,1 А/см2 в течение 27 часов. После завершения электролиза осаждают сульфат-ионы добавлением гидроксида бария. Раствор отделяют от осадка и упаривают до получения расплывающейся на воздухе кристаллической массы, которая представляет собой метансульфокислоту.

Идентификацию проводили путем определения температуры плавления, которая составляет 20°С, что соответствует справочному значению, а также методом снятия ИК-спектров натриевой соли метансульфокислоты. ИК-спектр снимали на спектрометре FT-801 с Фурье преобразованием. Полоса, характерная для S=O группы, проявляется при 1070- 1030 см-1.

Количественное определение метансульфокислоты проводили гравиметрическим методом и методом кислотно-основного титрования.

Метансульфокислота (СН3SO3Н) представляет собой сильную кислоту, t пл. 20°С, d=1.484, смешивается с водой, растворяется в полярных органических растворителях.

Пример 2.

Проводился аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 0,5 М раствор диметилсульфоксида в водном растворе серной кислоты в течение 4,5 часов.

Пример 3.

Проводился аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 4,5 М раствор диметилсульфоксида в водном растворе серной кислоты в течение 40 часов.

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты при различных концентрациях диметилсульфона представлены в таблице 1.

Таблица 1

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты
№ п/пКонц. ДМСО, МЭлектролит, H2SO4 (М)i, A/см2Q, КлВых. по току, %Вых по в-ву, г
1.0,50,20,11,34651,5
2.1,00,20,12,68894,3
3.2,00,20,15,36908,6
4.3,00,20,18,049213,2
5.4,00,20,110,79017,3
6.4,50,20,112,15612,1

Из таблицы 1 видно, что наибольший выход метансульфокислоты по току и по веществу наблюдается в области концентраций 1,0-4,0 М ДМСО. За пределами этих концентраций выход сульфокислоты существенно падает.

В табл.2 представлены данные препаративного электролиза метансульфокислоты, полученные путем электролиза раствора диметилсульфоксида оптимальной концентрации при различных плотностях тока.

Пример 4.

Электролиз проводится идентично примеру 1. Электролизу подвергают 2,0 М раствор диметилсульфоксида на фоне 0,2 М серной кислоты. Электролиз проводили при плотности тока 0,1 А/см2 в течение 18 часов.

Пример 5.

Проводился аналогично примеру 4 при плотности анодного тока 0,06 А/см2 в течение 31,5 часа.

Пример 6.

Проводился аналогично примеру 4 при плотности анодного тока 0,2 А/см2 в течение 9 часов.

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты при различных плотностях тока представлены в таблице 2.

Таблица 2

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты
№ п/пКонц. ДМСО, МЭлектролит, H2SO4 (М)i, A/см2Q, КлВых. по току, %Вых по в-ву, г
1.2,00,20,055,36706,7
2.2,00,20,065,36908,6
3.2,00,20,15,36928,8
4.2,00,20,25,36908,6
5.2,00,20,255,36686,5

Как следует из таблицы 2, ниже 0,06 и выше 0,2 А/см2 выход по току метансульфокислоты уменьшается, что обусловлено протеканием побочных реакций окисления диметилсульфоксида.

Метансульфокислота, синтезируемая путем электролиза водных растворов диметилсульфоксида (ДМСО), получается в виде расплывающейся на воздухе массы высокой чистоты.

Предложенный метод имеет некоторые преимущества по сравнению с химическим способом получения его из метилмеркаптана:

1. Синтез метансульфокислоты в предложенном методе осуществляют с использованием малотоксичного вещества - диметилсульфоксида, в то время как в химическом способе используется сильно пахучий и токсичный метилмеркаптан.

2. Синтез проводят без использования дорогих реактивов и сильных окислителей (азотная кислота, пероксид водорода).

3. Метансульфокислота получается высокой степени чистоты без осуществления большого числа операций.

4. Электросинтез метансульфокислоты осуществляется непрерывно с автоматическим контролем всего процесса.

Таким образом, для заявленного способа в том виде, в каком он охарактеризован в описании, подтверждена возможность его осуществления просто и без использования дорогих реактивов и оборудования. Синтезируемое соединение - метансульфокислота находит применение в качестве реагента и катализатора в препаративном органическом синтезе и в фармацевтической промышленности.

Способ получения метансульфокислоты, отличающийся тем, что проводят электролиз 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в присутствии фонового электролита в анодном отделении диафрагменного электролизера при плотностях тока 0,06-0,12 А/см2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения алкансульфокислоты, включающему следующие стадии: (а) окисление алкилмеркаптанов и/или диалкилдисульфидов и/или диалкилполисульфидов с числом атомов серы от трех до девяти азотной кислотой с образованием алкансульфокислот, воды, оксидов азота, а также других побочных продуктов, (б) регенерацию полученных на стадии (а) оксидов азота кислородом до азотной кислоты и возвращение азотной кислоты на стадию (а), причем стадии (а) и (б) проводятся в отдельных друг от друга реакционных емкостях.

Изобретение относится к новым производным глицинамида формулы (I), которые, являясь агонистами рецепторов холецистокинина, могут быть использованы в фармацевтических средствах, позволяющих лечить некоторые расстройства пищеварения, ожирение, психозы и другие.

Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к с синтезу метансульфокислоты (СН3SO3Н) путем проведения электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в бездиафрагменном электролизере в присутствии метансульфокислоты в качестве фонового электролита при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2

Изобретение относится к способу получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида на фоне метансульфокислоты, отличающийся тем, что электролизу подвергают 0,1-0,15 М водный раствор диметилсульфона при плотностях анодного тока 0,12-0,20 А/см2. Технический результат заключается в проведении процесса электролиза путем замены исходного вещества диметилсульфоксида на диметилсульфон. Преимущества: синтез метансульфокислоты не требует проведения специальных мер предосторожности, предусматривающих исключение испарения исходного вещества и загрязнения окружающей среды; производительность процесса увеличивается за счет повышения плотности анодного тока; конечный продукт получается более высокой чистоты и может быть концентрирован и выделен в чистом виде путем простого упаривания; не требуется дополнительной очистки от газообразных побочных продуктов; выход по току сравнительно больше, чем в случае получения метансульфокислоты из диметилсульфоксида. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к улучшенному способу получения мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана. Указанное соединение может быть использовано при заболеваниях и состояниях, таких как шум в ушах, невропатической боли и при лечении болезни Альцгеймера. Способ включает стадию(i): взаимодействие 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана с метансульфоновой кислотой в анизоле при температуре от 50°С до 100°С и отношении объема анизола к массе 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана от 5 до 15 мл анизола на грамм 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана. Растворитель может содержать воду, растворенную в нем. Способ также может включать стадию (ii): выделение мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана из реакционной смеси стадии (i) кристаллизацией при снижении температуры в диапазоне от -20°С до 50°С. Дополнительно, после стадии (i) или стадии (ii), способ может включать по меньшей мере одну из стадий (iii)-(v). Стадия (iii) заключается в перекристаллизации продукта, образовавшегося на стадии (i) или стадии (ii) из анизола; стадия (iv) включает добавление мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана на любой из предшествующих стадий (i)-(iii); и стадия (v) включает деагломерацию и/или измельчение продукта, образовавшегося на любой из предшествующих стадий (i)-(iv). Кристаллы, полученные на стадии (iv), являются звездообразными. На стадии (ii) или на стадии (iv) также получают частицы мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана, где менее чем 15% по массе частиц имеют размер частиц 10 мкм и менее или где менее чем 10% по массе частиц имеют размер частиц 10 мкм и менее. Перед выделением мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана смесь, полученную на стадии (i), (ii) или (iii), обычно охлаждают до комнатной температуры или ниже комнатной температуры при скорости охлаждения от 0,05°С/мин до 2°С/мин. 4 н. и 7 з. п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 22 пр.

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к синтезу метансульфокислоты. Метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацилирования, этерификации и полимеризации олефинов. Она также используется в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности. Способ получения метансульфокислоты осуществляют путем электролиза водного раствора диметилсульфона на фоне метансульфокислоты, электролиз проводят из концентрированных водных растворов 0,2-1,6 М диметилсульфона и осуществляют в анодном отделении диафрагменного электролизера, причем после завершения электролиза анолит подвергают нагреванию при температуре 70-80°C. Задачей данного изобретения является усовершенствование способа синтеза метансульфокислоты путем электролиза водных растворов диметилсульфона высоких концентраций. Технический результат заключается в проведении процесса электросинтеза метансульфокислоты из концентрированных растворов диметилсульфона. Предложенный метод имеет ряд преимуществ: производительность процесса увеличивается за счет повышения концентрации исходного вещества; получают метансульфокислоту высокой чистоты; в значительной степени ускоряется процесс получения метансульфокислоты; не требуется сложное оборудование; промежуточный продукт электролиза - диметилдисульфон - является нетоксичным и экологически безопасным веществом. 6 пр., 1 табл.
Изобретение относится к способу получения метансульфокислоты (CH3SO3H), который заключается в окислении диметилдисульфида перекисью водорода в присутствии сильных кислот, таких как метансульфокислота и серная кислота, в качестве катализатора процесса, которые являются также и продуктами реакции, что исключает загрязнение конечного продукта; получение конечного продукта из смеси с серной кислотой, образовавшейся в ходе реакции в качестве побочного продукта реакции, происходит путем выделения сульфокислот в виде кальциевых солей, они, как правило, растворимы в воде, что позволяет на стадии выделения продуктов реакции отделять избыточную серную кислоту в виде нерастворимых сульфатов, отличительными признаками предлагаемого изобретения является использование в качестве катализатора метансульфокислоты или серной кислоты, проведение реакции при температуре 50-75°С путем дозирования перекиси водорода по каплям в течение 10-60 мин в объеме 7,5 моль на моль диметилдисульфида. Технический результат - улучшение экономических показателей переработки углеводородного сырья за счет более рационального использования природного потенциала и расширение ассортимента выпускаемой продукции предприятий нефтегазовой отрасли. 8 з.п. ф-лы, 3 пр.
Наверх