Способ получения диметилсульфоксидл

 

"! ît,òèî-технически библиотека МЕ Д

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

2698lO

Саюэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено ЗО.Х.1968 (Л 1280959/23-4) Кл. 12о, 23/03

МПК С 07с 147/14

С 0?Ь 3/00

УДК 547.279,5.07(088.8) Приоритет 04.XI.196? (№ П 1668151.9, ФРГ) Комитет an делам иэооретеиий и открытий лри Совете Мииистров

СССР

Опубликовано 17.IV,1970. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 14Л П.19?0

Авторы изобретения

Иностранцы

Эрнст Ворбс, Герхард Майер, Эрхард Зиггель и Ханс-Дитер Рупп (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Гланцштсфф А Г» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛСУЛЪФОКСИДА

Изобретение относится к способу получения димстилсульфоксида пз диметилсульфида.

Известны способы получения диметилсульфоксида окислением диметилсульфида различными окислителями. Однако при этом IIQлучают загрязненный диметилсульфоксид.

С целью повышения чистоты получаемого продукта, предлагается диметилсульфид подвергать алодному окислению в присутствии воды, одного или несксльких электролитов и органического растворителя.

Процесс проводят в электролизной камере, наиболее пригодный материал для электродов сталь или платина.

Электролизная смесь содержит воду, диметилсульфид, один или несколько электролитов и, по гозможности, органический растворитель. Спосоо лучше всего осуществлять в гомогенной фазе, при этом получается очень хороший выход продукта.

В качестве органического растворителя предпочтителен диметилсульфоксид, который является очень хорошим растворителем для диметилсульфида и воды. Так как при этом конечный продукт реакции и растворитель одно и то же соединение, то переработка реакционной смеси осуществляется очень просто.

Возможно применение и других органических растворителей, например уксусной кислоты.

Для выполнения особого варианта предлагаемого способа применяются растворимые в диметилсульфоксиде электролиты, например сер5 ная кислота или водный раствор едкого натра.

Особенно пригодной для эзого является серная кислота с концентрацией 5 — 80%. Едкий натр применяется в виде водного раствора концентрацией примерно 5 — 30% пс весу

1р NaoH. Предпсчтптельно, чтобы электролит содержался в смеси в количестве 1 — 10% по весу.

При применении в качестве электролита серной кислоты или водного раствора едкого

l5 натра переработка реакционной смеси осуществляется следующим образом.

По окончании электролиза производится нейтрализация соответственно водным раствором едкого натра или серной кислотой. Ди2р метилсульфоксид экстрагируется, например, бензолом. После сушки бензольного раствора бензол отделяется, а оставшийся диметилсульфоксид фракционпруется. Однако фракционирование возможно и без предварительного из25 влечения.

Кроме серной кислоты и водного раствора едкого натра в качестве электролита применяют и другие неорганические и органические

Предмет изобре гсния

45

Составитель И. Кривошеина

Техред 3. H. Тараненко Корректор Д. С. Веденеева

Редактор О. Кузнецова

Заказ IF (l4 Тираж 4" 0 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, гр. Сапунова. 2 кислоты и основания, например соляпу!0 кислоту, пиридин или тетраметиловую гидроокись аммония. Лучше всего в качестве электролита использовать соли, растворимые в диметилсульфоксиде. При этом следует упомянуть о нитратах серебра, кобальта, никеля, ртути и свинца, а также о сульфате и ацетате кобальта.

Способ осушествляется при гемпературях предпочтительно 0 — 10 С. Электролиз возможен и при более низких температурах, например порядка минус 30 С, однако при более низких температурах сила тока пони>кается и электролиз замедляется. Температура также может повышаться до 30 С. Однако при более высоких температурах диметилсульфид легко улетучивается, поэтому необходимо следить за соответствующим обратным потоком или же работать под давлением. Температура свыше 70 С не рекомендуется, так как при этом могут появляться в большом количестве побочные продукты, например сульфоны.

Обычно используемые для этого способа плотности тока находятся в пределах 0,01—

0,022 а/сл-, однако можно также работать и с более высокими плотностями тока, например порядка 0,06 а/сяг- . При возрастающих плотностях тока необходимо тщагельно следить за хорошим перемешиванием, а в необходимом случае за отводом тепла. Способ может также осуществляться с использованием переменного тока.

По предлагаемому способу можно получать продукт совершенно свободный от диметилсульфида, при этом пе предъявляется особых требований к степени чистоты вводимого диметилсульфида. Такие примеси, как метанол, сернистый водород и диметиловый эфир, часто сопутствующие диметилсульфиду, не мешают проведению процесса.

П р и м ер 1. Смесь Hs 60 лл диметилсульфоксида, 15 лл 20%-ного водного раствора серной кислоты и 10 лл диметилсульфида подверга от электролизу с применением платиновых электродов при перемешивании и температуре 5 — 10 С, причем на аноде устанавливается плотность тока 0,02 а/сла. После подвода тока в 220 а/лин серную кислоту нейтра5

35 лизуют водным раствором едкого натра, а диметилсульфоксид экстр агируют бензолом.

Бензольный раствор высушивают сульфатом натрия. Бензол отделяют и остается 71,5о/о г диметилсульфоксида, что соответствует 70 /1 выходу по току. Необработанный диметилсульфоксид с. примесью примерно 1% диметилсульфона фракциопируют под вакуумом. Ь результате полученный продукт не содержит диметилсульфида.

П р и и е р 2. Смесь из 300 лхг диметилсульфоксида, 60 л л диметилсульфида и 128 яг г

10%-ной соляной кислоты подвергают электролизу при 30 С с применением в качестве электродов парафинированных графитных пластин при напряженки постоянного тока

4,5 в с плотностью тока 60 ла/сла . Испаряюгцийся при этом диметилсульфид снова возвращают в электролизную смесь с помощью противоточного холодильника, в котором находится охладитель с температурой минус

20 С. Процесс электролиза заканчивается, когда загружаемое количество теоретически подверглось действию тока в 2632 а/>яин. После этого смесь электролита становится гомогенной. После нейтрализации с помощью рекгификации получают 390 г (91% от теоретического) диметилсульфоксида с содержанием воды 0,5 /о и диметилсульфона 0,3%.

Пример 3. Смесь, указанную в примере

2, подвергают электролизу с применением графитовых анодов и медных пластин в качестве катодов. Процесс ведут при постоянном напряжении 4,5 в и плотности тока 90 ла/сиг .

Выход составляет 91% от теоретического.

1. Способ получения диметилсульфоксида окислением диметилсульфида, от,гичаюгдийс>г тем, что, с целью повышения чистоты получаемого продукта, диметилсульфид подвергают анодному окислению в присутствии воды, одного или нескольких электролитов If огранического растворителя.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что в качестве растворителя применяют диметилсульфоксид.