CS211872B1 - Způsob přípravy diisopropyl«ulfátu - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy diisopropylsulfátu uváděním propenu při teplotě 0 až -10 °C do roztoku kyseliny sírové 100 %, obsahující směs diisopropylsulfátu a kyseliny isopropylsírové, které je přítomna v množství 10 až 90 %. Výhodně se použije reakční směs získaná jako produkt z předchozí operace.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy diisopropylsulfátu vzorce

CH, 0 CH, x '<7 'CH-O-S-O-CH / II \

CH, 0 CH₃ zaváděním propenu do kyseliny, sírové.

Kyselina sírová poskytuje s propenem jednak isopropylsírovou kyselinu, jednak diisopropylsulfát. Produkty se tvoří ve dvou reakcích:

^C3^H6 ^{+ H}2^SO4 -* i-C₃H₇OSO₃H c₃h₆ + í-c₃h₇oso₃h -> (í-c₃h₇o)₂so₂.

První reakce měla svého času vysokou důležitost při přípravě siopropylalkoholu. K absorpci propenu se volila kyselina sírová o koncentraci 92 % při pracovní tlaku 0,8 až 1,0 MPa a při teplotě 20 °C, nebo 70 % H₂S0₄ při tlaku 2,5 MPa a teplotě 65 °C.

Pro přípravu diisopropylsulfátu se volila kyselina sírová koncentrovanější, nikdy vSak více než 98 %. Reakční teploty byly v rozmezí 0 až -15 °C. Do koncentrované kyseliny sírové se propen absorbuje natolik snadno, že není zapotřebí pracovat při vyšším tlaku než je atmosférický. Maximální dosažitelná koncentrace diisopropylsulfátu v reakční směsi byla 76 %.

Nyní bylo nalezeno, že použije-li se k absorpci kyselina sírová 100 %, reakce probíhá jednak rychleji, ale především lze dosáhnout vyššího stupně konverze, čímž se dosáhne i vyš šíoh výtěžků diisopropylsulfátu. Rovnovážná a kinetické zjištění, která dokumentují toto tvrzení, jsou uvedena v tabulce:

Rychlost absorpce propenu v kyselině sírové v závislosti na její koncentraci při 0 °C - 1,5 °0

konc. HgSO^	89,54 %	95,9 %	99,75 %
čas (min) 0	zreagované množství propenu (rn^/kg) 0 0	0
5	5,4	43	95,5
10	10,7	90,2	172
20	26,1	179	257
30	32,6	229	337
40	41,3	284	407
50	52,2	341	432
60	63,0	378	444
90	89,1	420	463
120	140	435	471
150	146	447	480
180	158	451	zreagováno

211 872

kůňc. H2 s®4	89,54 «	85,9 %	99,75 «·
čas (min)	zreagované množství propenu	(M3/kg)
210	185	457
240	209	461
270	250	466
300	274	zreagováno
360	317
390	328
480	335
	zreagováno

Vysvětlení pro toto zjištění zřejmě leží v/tom, že mezi koncentracemi vody, kyseliny sírové, isopropy.lsírové s diisopropylsulfátu se ustavuje rovnováha, takže i malá množství vody v reakční směsi, vzhledem k její nízké molekulové hmotnosti, působí nezanedbatelným efektem.

Je ovšem známo, že reakci s kyselinou sírovou je třeba provádět při teplotě pod 0 °C, aby se zabránilo nežádoucím karbonizačním reakcím. Za těchto okolností by samotná skutečnost, že při použití 100 é kyseliny se dosáhne vyšší konverze, neměla praktický význam, neboí 100 % HgSO^ tuhne při 10,5 °C. Nyní bylo nalezeno, že přípravu diisopropylsulfátu lze provádět úspěšně reakcí propenu se 100 % kyselinou sírovou, uvádí-li se propen při teplotě 0 až -10 °C do roztoku 100 % kyseliny sírové a směsi diisopropylsulfátu s kyselinou isopropylsírovou, která je přítomna v množství 10 až 90 % hm. Vzájemný molérní poměr diisopropylsulfátu a kyseliny isoprolysírové činí 5 : 1 až 1 : 1. Výhodné je, obsahuje-li roztok kyseliny sírové 100 «, reakční směs získanou jako produkt z předchozí operace. Tak se sníží teplota tuhnutí roztoku kyseliny sírové pod -10 °C a reakční směs během přivádění propenu lze chladit bez obav z vytváření námraz na teplosměnné ploše, popřípadě ztuhnutí celé násady.

Toto opatření je výhodné i z hlediska odstranění velmi odlišného stupně plnění reaktoru při začátku a ukončení reakce, negativně působícího z hlediska míchání a chlazení směsi.

Popsaným způsobem se tedy dosáhne zlepšení výtěžnosti přípravy diisopropylsulfátu, který je důležitým průmyslovým alkylačním činidlem, používaným při přípravě barvářských a farmaceutických polotovarů.

Způsob přípravy diisopropylsulfátu podle vynálezu je blíže charakterizován příklady provedení:

Příklad 1

Do reakční baňky o obsahu 6 1a vybavené účinným vrtulovým míchadlem, teploměrem, přívodní trubicí pro propen a odvodní trubicí ústící do pojistného uzávěru sestaveného z dvou promývacíoh lahví, z nichž jedna byla naplněna vodou, bylo předloženo 500 g směsi o složení

0,7 % hm. kyseliny sírové,

15,3 % hm. kyseliny isopropylsírové,

211 872

84,0 % hm. diisopropylsulfátu a bylo k ní za míchání přidáno 2 000 g 100 % kyseliny sírové. Míšení bylo provedeno za chlazení tak, aby během míšení nepřekročila teplota -2 °C. Při této teplotě bylo pak zahájeno dávkování propenu, které bylo řízeno tak, aby se teplota udržela v rozmezí -5 až 0 °C ochlazením směsi ledu a soli. Jakmile se absorpce zastavila, byla reakce přerušena. Celkem zreagovalo 1 710 g propenu. Reakční směs měla složení:

0,8 % hm. kyseliny sirové,

15.2 % hm. kyseliny isopropylsirové,

84,0 % hm. diisopropylsulfátu.

Příklad 2

K pokusu byla sestavena aparatura sestávající z 200 ml baňky vybavené přívodem a odvodem propenu, vrtulovým míchadlem, teploměrem, kapačkou a postranním ramenem vyrovnávajícím tlak nad a pod kohoutem a spodní výpustí. Baňka byla umístěna v chladicí lázni s náplní ledu a soli.

Do reakčni baňky bylo pak předloženo 51 g 99,5 % kyseliny sirové a ta byla sycena propenem, dokud se absorboval. Reakční teplota byla zpočátku udržována nad teplotou tuhnutí kyseliny sírové, jakmile to však bylo možné, byla snížena do rozmezí -4 až 0 °C a v tomto rozmezí dále udržována. Po skončení absorpce propenu bylo odebráno spodní výpustí asi 15 ml reakčni směsi a v absorpci bylo pokračováno za současného přidávání 20 g čerstvé kyseliny sírové. Dávkování kyseliny sírové (tak, aby teplota nepřekročila výše uvedené rozmezí) trvalo 20 minut, perioda absorpce se ukončila po 40 minutách. Poté bylo znovu odebráno asi 35 ml reakčni směsi a bylo pokračováno v cyklickém připouštění kyseliny sírové a propenu.

Reakční směs byla shromažďována ve sběrné.nádobě s výjimkou prvních odebraných 15 ml směsi. Po skončení devíti sytících cyklů byla směs’zanalyžována. Obsahovala:

1.2 % hm. kyseliny sírové,

16,8 % hm. kyseliny isopropylsirové,

82,0 % hm. diisopropylsulfátu»

Claims (2)

1. PfíEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob přípravy diisopropylsulfátu reakcí propenu s kyselinou sirovou, vyznačený tím, žé se propen uvádí při teplotě 0 až -10 °C do roztoku 100 % kyseliny sírové, který obsahuje 10 až 90 % hm. směsi diisopropylsulfátu a kyseliny isopropylsirové o vzájemném molárním poměru 5 : 1 až 1 : 1.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se použije roztoku kyseliny sírové 100 %, obsahujícího reakční směs získanou jako produkt z předchozí reakce propenu s kyselinou sírovou.