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Production d'acide lodemétephanesulfonique ou de ses homologues.
Il a été découvert que l'on parvient à un acide iodeméthanesulfonique non décrit jusqu'à prissent ou à
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ses homologues lorsqu'on fait agir un sel neutre avanta- geusement soluble dans l'eau de l'acide sulfureux sur de l'iodure de méthylène ou ses homologues. Par l'action de sels de l'aciae sulfureux sur l'iodoforme on peut arriver aussi en une opération, avec un bon rendement, aux sels de l'acide iodeméthanesulfonique. Si l'on maintient ou si l'on rend neutre ou faiblement alcalin le mélange de ré- action les produits de réaction neutres résultant de ces transformations peuvent être aisément séparés l'un de l'autre.
Parmi les sels de l'acide sulfureux, on a trouvé appropriés pour la transformation principalement les sels alcalins et alcalino-terreux, mais aussi les sels formés comme avec l'ammoniaque et des bases organiques/la méthylamine, la diméthylamine, l'éthylènediamine, la pipéridine, la pip6razine, etc.
L'acide iodeméthanesulfonique libre ou ses homo- logues se retirent des sels suivant les procédés connus.
Par double décomposition on peut, le cas échéant, trans- former de la manière usuelle en d'autres sels les sels obtenus par la réaction.
Il est déjà'connu que par l'action de sulfite alcalin neutre sur du chlorure de méthylène, on peut fabriquer de l'acide chloreméthanesulfonique. Le même acide a été obtenu par l'action de sulfite alcalin sur
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du chlorebromeméthane, le brome étant remplacé par le reste "acîde sulfonique".
Il est surprenant que même pour l'iode qui est si susceptible de réaction, en cas d'action de sulfite mé- tallique neutre sur l'iodure de méthylène ou l'iodoforme, même en cas d'emploi d'un excès de sulfite, un atome d'iode n'est pas échangé. L'acide iodeméthanesulfonique et ses homologues ou ses sels peuvent être employés comme pro- duits intermédiaires et les sels solubles à l'eau se sont montrés en particulier des agents de contraste précieux pour la radiographie.
Exemple la)
Une solution de 50 parties en poids de sulfite de sodium cristallisé dans 200 parties en poids d'eau est agitée énergiquement pendant 8 heures, à 70 , avec 54 par- ties en poids d'iodure de méthylène. La solution qui con- tient l'iode-méthanesulfonate de sodium est alors éva- porée à siccité. Du mélange de sel, on extrait l'iodure de sodium au moyen d'acétone., Le résidu est recristallisé dans l'alcool méthylique. Lors du refroidissement il se sépare des cristaux bien constitués d'iodeméthanesulfonate de sodium pur avec un rendement allant jusqu'à 95% de la théorie. Ils se décomposent lors du chauffage à sec avex séparation d'iode, sans pour cela fondre de faon caractéritique.
Ils sont solubles dans l'eau avec une
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réaction neutre, solubles dans l'alcool insolubles dans l'éther, l'acétone, le chloroforme et l'éther de pétrole. Par l'action de nitrite en solution acide, il ne se sépare pas d'iode.
A partir d'une solution aqueuse concentrée d'iode- méthanesulfonate de sodium, on peut extraire au moyen de chlorure de calcium le sel de calcium.
On obtient par exemple l'acide libre à partir du sel de sodium par addition d'acide chlorhydrique concentré, filtration du chlorure de sodium se séparant et évapora- tion de la solution. C'est un liquide sirupeux à la tem- pérature ordinaire, qui est miscible à l'eau et aux alcools dans n'importe quel rapport.
Exemple 2.)
54 gr. d'iodure de méthylène sont agités avec 42.5 gr. de sulfite de magnésium cristallisé dans 200 cc d'eau et 20 cc d'alcool, pendant 12 heures, à 75 On sépare ensuite de l'iodure de méthylène non transformé, on éva- pore à siccité et l'on recristallise le résidu hors d'un mélange d'alcool méthylique et d'éther. On obtient des cristaux incolores très facilement solubles dans l'eau de l'iodeméthanesulfonate de magnésium, ayant des propri- étés analogues à celles décrites pour le sel de sodium.
Exempl 3. )
On obtient des sels de l'acide iodeméthanesulfonique
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avec des bases organiques, par exemple la diméthylamine, lorsqu'on fait agir l'iodeméthanesulfonate de calcium obtenu suivant l'exemple 1 sur une quantité équimolécu- laire de sulfate de diméthylamine en solution aqueuse alcoolique, qu'on sépare le sulfate de calcium précipité, qu'on évapore à siccité et qu'on traite comme dans l'exem- ple 1. On obtient des cristaux incolores, facilement so- lubles dans l'eau avec une réaction neutreo
Exemple 4. )
54 parties en poids d'iodure de méthylène sont introduites dans une solution de 26 parties en poids de sulfite d'ammonium neutre dans 100 parties en poids d'eau.
Le mélange est agité énergiquement pendant trois heures au bain-mariés On sépare ensuite de l'iodure de méthylène éventuellement non transformé, on évapore la solutionà siccité et on soumet le résidu sec à l'extraction avec de l'acétone pour l'élimination de l'iodure d'ammonium
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forméo 7 iodeméthanesulfonate d'ammonium restant est recristallisé dans l'alcool méthylique en vue d'une nouvelle purification. Il forme des paillettes incolores ouà peu près incolores qui se dissolvent facilement dans l'eau et dans l'alcool chaud, mais sont insolubles dans l'acétone.
Exemple 5.)
Une solution aqueuse de 12,5 parties en poids de
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méthylamine est neutralisée par introduction de 13 parties en poids d'anhydride sulfureux et chauffée avec 54 parties en poids d'iodure de méthylène avec agitation énergique et sous un réfrigérant à reflux. La solution claire formée, composée d'iodeméthanesulfonate de méthylamine et d'iod- hydrate de méthylamine est évaporée à siccité et le résiduf est traité comme dans l'exemple 1. On obtient l'iode- méthanesulfonate de méthylamine, en cristaux incolores, facilement solubles dans l'eau ayant un point de fusion de 144-145 .
On obtient le même produit lorsqu'on fait digérer par exemple 50 parties en poids d'iodeméthanesulfonate de sodium avec 100 parties en poids d'acide chlorhydrique concentré, pendant peu de temps, qu'on aspire le chlorure de sodium séparé, qu'on évapore complètement l'acide chlorhydrique en excès à 100 , et qu'on neutralise par une solution aqueuse de méthylamine après dissolution dans l'eau de l'acide iodeméthanesulfonique restant comme sirop. On évapore jusqu'à la cristallisation et l'on complète la séparation par addition d'un mélange d'alcool méthylique et d'éther. Après le séparation et la dessi- cation, on obtient l'iodeméthanesulfonate de méthylamine comme plus haut en cristaux incolores, facilement solubles dans l'eau avec une réaction neutre.
Au lieu de neutra- liser avec la méthylamine, on peut également neutraliser @
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1 acide iodeméthanesulfonique avec d'autres bases orga=- niques et obtenir d'une manière analogue les sels corres pondantso emple 60)
Si l'on remplace dans l'exemple 5 la méthylamine par la quantité équivalente d'une autre amine, par arties en poids/ exemple par 17 / .
de piperidine ou de pipéraine, et si l'on opère pour le reste comme plus haut, on obtient les sels correspondants de l'acide iodeméthanesulfonique, par exemple le sel de pipéridine sous forme de cristaux incolores, devenant déliquescents dans l'air humide.
Exemple 70)
Un mélange ce 500 parties en poids d'iodoforme, de 70 parties en poids de carbonate de calcium, de 340 parties en poids de sulfite de sodium (à 95% et de 3 litres d'eau, est maintenu pendant 24 heures à l'ébulli- tion modérée avec agitation et sous un réfrigérant à reflux. Après le refroidissement, on sépare, par aspira- tion, du carbonate de calcium et du sulfate de calcium et on évapore le filtrat clair. Le résidu complètement see pulvérisé est encore soumisl'extraction au moyen d' acétone pour l'élimination de l'iodure de sodium ayant pris naissance accessoirement.
Du résidu on extrait alors l'iodeméthanesulfonate de sodium de façon complète avec du méthanol, tandis que
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le sulfate de sodium résultant de la réaction reste. par concentration de la solution de méthanol, on obti&ut iodeméthalsulfonate de sodium que l'on peut amener éven- tuellement à l'état complètement pur par redissolution.
Exemple 8
1974. parties en poids d'iodure d'éthylidène sont agitées dans 360 parties d'eau avec 176.4 parties en poids de sulfite de sodium neutre, pendant 48 heures, dans un récipient fermé à 95 . Le liquida séparé d'un peu d'iodure d'éthylidêne non transformé est évaporé à siccité à basse température. Le mélange de sels restant est soumisà l'extraction au moyen d'acétone pour l'éli- mination de l'iodure de sodium et la partie insoluble est recristallisée dans 3 - 4 parties d'alcool méthylique. le sel de sodium de l' acide ai-idoeéthane-Ó-sulfonique cristallise en paillettes brillantes incolores qui se dissolvent très facilement dans l'eau avec une réaction neutre.
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Production of lodemetephanesulfonic acid or its homologues.
It has been found that an undescribed iodemethanesulfonic acid is achieved until it takes or
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its homologues when a neutral, advantageously water-soluble salt of sulfurous acid is allowed to act on methylene iodide or its homologues. By the action of salts of sulphurous acid on iodoform one can also arrive in one operation, with a good yield, at salts of iodemethanesulphonic acid. If the reaction mixture is maintained or made neutral or weakly alkaline, the neutral reaction products resulting from these transformations can be readily separated from one another.
Among the salts of sulphurous acid, it has been found suitable for processing mainly alkali and alkaline earth salts, but also the salts formed as with ammonia and organic bases / methylamine, dimethylamine, ethylenediamine, piperidine, pip6razine, etc.
Free iodemethanesulfonic acid or its homologues are removed from salts by known methods.
By double decomposition it is possible, if necessary, to convert the salts obtained by the reaction into other salts in the usual manner.
It is already known that by the action of neutral alkaline sulfite on methylene chloride, chloremethanesulfonic acid can be produced. The same acid was obtained by the action of alkali sulfite on
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chlorinebromemethane, the bromine being replaced by the remainder "sulfonic acid".
It is surprising that even for iodine, which is so susceptible of reaction, in the event of the action of neutral metallic sulphite on methylene iodide or iodoform, even in case of use of an excess of sulphite , an atom of iodine is not exchanged. Iodemethanesulfonic acid and its homologues or salts can be used as intermediates and the water soluble salts have been shown in particular to be valuable contrast agents for radiography.
Example la)
A solution of 50 parts by weight of crystallized sodium sulfite in 200 parts by weight of water is stirred vigorously for 8 hours at 70 with 54 parts by weight of methylene iodide. The solution which contains sodium iodine methanesulphonate is then evaporated to dryness. The sodium iodide is extracted from the salt mixture with acetone. The residue is recrystallized from methyl alcohol. On cooling, well-formed crystals of pure sodium iodemethanesulfonate separate with a yield of up to 95% of theory. They decompose on dry heating with the separation of iodine, without melting characteristically.
They are soluble in water with a
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neutral reaction, soluble in alcohol insoluble in ether, acetone, chloroform and petroleum ether. By the action of nitrite in acidic solution, it does not separate iodine.
The calcium salt can be extracted with calcium chloride from a concentrated aqueous solution of sodium iodine methanesulphonate.
For example, the free acid is obtained from the sodium salt by addition of concentrated hydrochloric acid, filtration of the sodium chloride which separates out and evaporation of the solution. It is a syrupy liquid at room temperature, which is miscible with water and alcohols in any ratio.
Example 2.)
54 gr. of methylene iodide are stirred with 42.5 gr. of magnesium sulphite crystallized in 200 cc of water and 20 cc of alcohol for 12 hours at 75 ° C. Unconverted methylene iodide is then separated off, evaporated to dryness and the residue is recrystallized from of a mixture of methyl alcohol and ether. Very easily water-soluble colorless crystals of magnesium iodemethanesulfonate are obtained, having properties similar to those described for the sodium salt.
Example 3.)
Salts of iodemethanesulfonic acid are obtained
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with organic bases, for example dimethylamine, when the calcium iodemethanesulfonate obtained according to Example 1 is allowed to act on an equimolecular amount of dimethylamine sulfate in aqueous alcoholic solution, the precipitated calcium sulfate is separated off , which is evaporated to dryness and treated as in Example 1. Colorless crystals are obtained which are easily soluble in water with a neutral reaction.
Example 4.)
54 parts by weight of methylene iodide are introduced into a solution of 26 parts by weight of neutral ammonium sulphite in 100 parts by weight of water.
The mixture is stirred vigorously for three hours in a water bath. Any unconverted methylene iodide is then separated, the solution is evaporated to dryness and the dry residue is extracted with acetone for the elimination of ammonium iodide
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formedo 7 ammonium iodemethanesulphonate remaining is recrystallized from methyl alcohol for further purification. It forms colorless or nearly colorless flakes which dissolve easily in water and hot alcohol, but are insoluble in acetone.
Example 5.)
An aqueous solution of 12.5 parts by weight of
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methylamine is neutralized by introducing 13 parts by weight of sulfur dioxide and heated with 54 parts by weight of methylene iodide with vigorous stirring and under a reflux condenser. The clear solution formed, composed of methylamine iodemethanesulfonate and methylamine iodemethanesulfonate is evaporated to dryness and the residue is treated as in Example 1. Methylamine iodine-methanesulfonate is obtained, in colorless crystals, easily. soluble in water having a melting point of 144-145.
The same product is obtained when, for example, 50 parts by weight of sodium iodemethanesulfonate are digested with 100 parts by weight of concentrated hydrochloric acid, for a short time, the sodium chloride separated off is sucked in, The hydrochloric acid in excess to 100 completely evaporates, and which is neutralized with an aqueous solution of methylamine after dissolving in water the iodemethanesulfonic acid remaining as syrup. Evaporated to crystallization and the separation is completed by adding a mixture of methyl alcohol and ether. After separation and drying, the methylamine iodemethanesulfonate as above is obtained in colorless crystals, easily soluble in water with a neutral reaction.
Instead of neutralizing with methylamine, it is also possible to neutralize @
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1 iodemethanesulfonic acid with other organic bases and obtain in a similar way the corresponding salts (Example 60)
If the methylamine is replaced in Example 5 by the equivalent amount of another amine, by weight / example by 17 /.
piperidine or piperaine, and if the remainder is as above, the corresponding salts of iodemethanesulfonic acid are obtained, for example the piperidine salt in the form of colorless crystals, becoming deliquescent in humid air.
Example 70)
A mixture of 500 parts by weight of iodoform, 70 parts by weight of calcium carbonate, 340 parts by weight of sodium sulphite (95% and 3 liters of water, is kept for 24 hours at the moderate boiling with stirring and under reflux condenser. After cooling, calcium carbonate and calcium sulphate are removed by suction and the clear filtrate evaporated. The completely pulverized residue is further submitted. extraction with acetone for the removal of sodium iodide which has arisen incidentally.
From the residue is then extracted sodium iodemethanesulfonate completely with methanol, while
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the sodium sulfate resulting from the reaction remains. by concentrating the methanol solution, sodium iodemethalsulphonate is obtained which can optionally be brought to the completely pure state by redissolution.
Example 8
1974. parts by weight of ethylidene iodide are stirred in 360 parts of water with 176.4 parts by weight of neutral sodium sulfite, for 48 hours, in a container closed at 95. The liquida separated from a little unconverted ethylidene iodide is evaporated to dryness at low temperature. The remaining salt mixture is extracted with acetone to remove sodium iodide and the insoluble part is recrystallized from 3-4 parts of methyl alcohol. the sodium salt of ai-idoeethane-Ó-sulfonic acid crystallizes into colorless shiny flakes which dissolve very easily in water with a neutral reaction.