CS223275B1 - Způsob přípravy 2-(-4-aminofenyl-)-6-methylbenzothiazolu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy 2-(-4- -aminofenyl-) -6-methyl-benzothiazolu, který se používá jako meziprodukt pro výrobu barviv. Produkt se vyrábí tavením 4-aminotoluenu se sírou za přítomnosti sody a podstata spočívá v tom, že se síra rovnoměrně dávkuje do p-aminotoluenu.

Description

Vynález se týká způsobu'přípravy 2-(-4-aminofenyl-j-6-methyl-benzothiazolu, důležitého meziproduktu pro výrobu barviv.

Všechny dosud známé a popsané přípravy výše uvedené sloučeny spočívají v tavení směsi 4-aminotoiuenu se sírou zá přítomnosti malého množství sody na odstranění, popřípadě přítomné kyseliny v síře. Ze získané reakční směsi se potom nejprve vakuově oddestiluje nezreagovaný 4-aminotoluen, potom mezifrakce složená zejména z velkého počtu nejrůznějších reakěních meziproduktů a malé části výše uvedené báze a nakonec se předestiluje již poměrně čistá báze, kterou je ovšem nutno před dalším použitím rekrystalovat ještě z ethanolu. Jiný způsob izolace této báze spočívá ve vakuovém oddestilování 4-aminotoluenu a v dalším zpracování destilaěního zbytku technikou exsorpce inertním plynem, například dusíkem nebo kysličníkem uhličitým. Získávají se rovněž dvě frakce složení popsaného výše, přičemž bázi tímto způsobem izolovanou není nutno rekrystalovat z organického rozpouštědla vzhledem k její vysoké čistotě. Výtěžek báze získané technikou destilace a rekrystalizace z organického rozpouštědla se .pohybuje zpravidla v . rozmezí 57 až 59 % teorie. Výtěžek báze izolované technikou exsorpce se pohybuje v rozmezí 40 až 45 % teorie. Společnou nevýhodou výše popsaných postupů přípravy a izolace čisté báze je tedy poměrně nízký výtěžek ěisté báze použitelné pro další zpracování na barvivo a tím i velký objem odpadů a vynaložené práce vztažených na jednici výrobku, větší spotřeba energie a nižší stupeň využití aparatury.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob přípravy 2- (4-aminof enyl-) -6-methylbenzothiazolu tavením 4-aminotoluenu se sírou, za přítomnosti sody podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že síra je během roakce rovnoměrně dávkována do 4-aminotoluenu.

Navržený způsob přípravy báze zvyšuje výtěžek reakce téměř o polovinu, čímž se výše zmíněné náklady dostávají na úroveň obvyklou u jednostupňové syntézy a přitom dochází k dalekosáhlému snížení objemu neužitečných odpadů, spotřeby energií a lidské práce, vztaženo na jednici výrobku.

Ověřený a navrhovaný způsob přípravy báze spočívá v kinetickém řízení průběhu reakce spojitým či impulsním dávkováním síry do 4-aminotoluenu s přídavkem sody. Způsob vedení reakce má hned několik výhod najednou. Při současném tavení celé násady probíhá najednou velké množství reakcí nekontrolovatelnou rychlostí a směrem, za vzniku velkého množství reakěních meziproduktů a produktů vedlejších konkurenčních reakcí, jejichž počet a rychlost nelze při tomto způsobu vedení reakce nijak ovlivnit. V okamžiku kdy se spotřebuje veškerá síra tím, že vstoupí do vznikajících sirných sloučenin anebo unikne v podobě sirovodíku při probíhajících dehydrúgenačních pochodech, velké množství těchto reakčních meziproduktů zůstane nedoreagováno a chemicky se dále z největší části nemění ani při sebedéle trvajícím tavení. Teplotu takto probíhajícího tavení je mimo to nutné při průmyslovém využití zvyšovat jen velmi zvolna od cca 170 °C do 210 °C až 220 °C během asi 24 hodin z toho důvodu, aby se unikající sirovodík stačil zachytit v absorpčním zařízení. Přitom je známo_; i ze starší literatury, že nižší teploty jsou' přízznivější pro průběh jaderných substitucí v poloze orto k aminoskupině a vedou ke vzniku a průběhu nežádoucích bočních reakcí, jejichž produktem jsou z největší části pouze obtížné balastní látky snižující výtěžek a kvalitu produktu.

Zvýšení teploty reakce při dávkování síry má za následek i zvýšení reakční rychlosti jednotlivých reakěních mezistupňů a poěítáme-li s obecnou kinetickou zkušeností, že zvýšení teploty reakce o 10 °C zvyšuje její rychlost cca dvojnásobně, tak potom v tomto případě je možno kalkulovat se zvý. šením rychlosti až šestinásobným. Vyšší teplota reakce mimo to na podkladě známých faktů podporuje substituci do postranního řetězce p-aminotoluenu, což je příznivé pro vznik reakěních meziproduktů vedoucích až ke konečnému žádanému produktu. Postupné dávkování síry do reakce vede mimo to k tomu, že reaguje přednostně s produkty jíž proběhnuvších thionačních reakcí, takže nedochází k jejích nežádoucímu hromadění. Vznikající finální báze je naproti tomu k další reakci již méně náchylná a při současné zředění daném poměrem síry ku předloženému 4-aminotoluenu již dále znatelně nereaguje. Použitý poměr síry ku předloženému 4-aminotoluenu na výše uvedených poznatcích nic nemění a projeví se pouze na výtěžku finální báze jak dokumentují následující příklady provedení.

Příklad 1

Do čtyřhrdlé baňky opatřené míchadlem, zpětným chladičem chlazeným vodou, teploměrem a vyhřívanou děliěkou bylo předloženo 1000 g 4-aminotoluenu a 2 g bezvodé sody. Obsah baňky byl vyhřát k varu a za konstantního refluxu 4-aminotoluenu bylo do baňky během 16 hodin rovnoměrně nadávkováno celkem 358 g roztavené síry. Reakční směs byla potom udržována za míchání ještě dvě hodiny na teplotě 210 °C. Zavedením vakua byl oddestilován všechen nezreagovaný 4-aminotoluen. Destilační zbytek byl zahřát na teplotu 285 °C a do taveniny byl za míchání zaveden dusík. Tuhý produkt byl jímán v textilním sáčku z bavlněné tkaniny. Reakcí vzniklo:

Hmotnostní bilance:

sirovodík 278 g

4-aminotoluen 416 g izolovaná báze 384 g pryskyřice 282 g

Docílený výtěžek báze odpovídá 58,7 % teorie, vztaženo na zreagovaný 4-aminotoluen.

Příklad 2

Při stejném uspořádání pokusu jako v příkladě 1 a stejné násadě 4-aminotoluenu a sody bylo během 16 hodin rovnoměrně nadávkováno 300 g síry a reakční směs ponechána k doreagování po dobu 2 hodin při teplotě 210 °C. Další postup byl shodný s příkladem 1.

sirovodík 246 g

4-aminotoluen 509 g izolovaná báze 386 g pryskyřice 161 g

Docílený výtěžek báze odpovídá 70,09 °/o teorie, vztaženo na zreagovaný 4-aminotoluen.

Claims (2)

1. Způsob výroby 2-(4-aminofenyl-)-6-methylbenzothiazolu tavením 4-aminotoluen se sírou za přítomnosti sody vyznačující se tím, že se síra během reakce rovnoměrně vynalezu dávkuje do 4-aminotoluenu tak, aby doba dávkování nepřekročila 24 hodin.

2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačující se tím, že dávkování síry je spojité.