CS248579B1 - Sposob kontroly procesu oxidačněj kondenzáoie 2-merkaptobenztiazolu chlornanom sodným - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká sposobu kontroly procesu oxidačnej kondenzáoie 2-merkaptobenztiazolu chlornanom sodným v nadbytku cyklohexylaminu za vzniku N-cyklohsxyl - -2-benztiazolylsulfonamidu spektrofotometricky. Po odfiltrovaní suspenzie oxidovanéj rsakčnsj amesi sa odpipetuje časí filtrátu, zriedi sa porovnávacím roztokom a spektrofotometricky sa stanoví koncentrácia cyklohexylamínovej soli 2-msrkaptobenztiazolu z absorbancie pri 270 - 350 nm. Ako porovnávací roztok sa použije vodný roztok benztiazolu, chloridu sodného, hydroxidu sodného alebo cyklohexylamínu s. nim. obsahom benztiazolu 1,5. 10-3M, alebo ich zmesi. ■

Description

X 248 S79

Vynález sa týká sp osobu kontroljý^ IjrolesiF oxidačnej kofaden-zácie 2-merkaptobenztiazolu chloxnarionKsóflnym v nadbytku oýkl o -hexylaminu spektrofotometricky. lí-cyklohexyl-2-benztiazolylsulfénamid sa připravuje oxidač-nou kondenzáciou cyklohexylaminovéj soli 2-merkaptobenztiazoluroztokom chlornanu sodného podlá schémy

Je váeobecne známe, že pri výrob© gumárenských urýchlovačovsulfénamidového tjtpu je základný problém viest proces v oblastioptimálneho molámeho poměru základných zložiek 2-merkaptobenz-tiazolu ohlornanom sodným a to z hladiska selektívnosti reakcie,ako aj z hladiska akosti finálneho produktu. Klasické postupystanovenia tzv, „konca oxidácie” v procesoph vedených blízkoekvivalentných pomerov 2-merkaptobenztiazolu ku í cyklohexylamínusú založené na kvalitatívnyoh technických stanoveniach nadbytkuoxidačného činidla, napr, jedoškrobovým papierom, připadne na zá-klade nerozpustného podielu v benzéne („benzene insoluble test”)(Technická dokumentácia fy Uniroyal, USA). Tieto postupy nemož-no použit v případe procesu v nadbytku cyklohexylamínu.

Kontrola oxidaěného procesu meraním redox-potenciálu oxido-redukčnej sústavy nevedie k získaniu reprodukovatelných a inter-pret ovát elnýoh výsledkov.

Teraz sa zistilo, že je možné kontrolovat proces oxidačnějkondenzácie 2-merkaptobenztiazolu chiómanom sodným v nadbytkucyklohexylamínu spektrofotometricky spósobom podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v principe kontroly procesu oxi-dačnej kondenzácie 2-merkaptobenztiazolu ohlornanom sodným v nad-bytku cyklohexylamínu pomocou stanovenia koncentrácie cyklohexyl-amínovej soli 2-merkaptobenztiazolu vo vodnej fáze oxidaČnej zme-si po spotřebovaní chlornanu dodného v oxidačnej reakcii.

Vzorka suspenzie oxidovánéj reakčněj zmesi sa přefiltrujea filtrát pozostávajúci z dvooh fáz sa nechá v rozdelovacom lie-viku rozdělit. Vrchná nevodná fáza obsahuje 36 - 40 % oyklohexy-lamínu, 1,9 - 2,2 % chloridu sodného, max. 0,84 % benztiazolu, 3»41 % oxidačnýoh smól, 47,7 - 51,1 % vody a 2,5 - 3,5 % cyklo-hexylamínovej soli 2-merkaptobenztiazolu, podlá stupňa naoxido-vania reakčnej zmesi. Spodná vodná fáza je vodný roztok s obsahom " 248 579 max. 10,2 % chloridu sodného, max. 0,073-% hydroxidu sodného,max. 0,26 % benztiazolu, max. 2 % cyklohexylaminu a 0,2-cp %cyklohexylaminovéj soli 2-merkaptobenztiazolu, podlá stupňanaoxidovania reakčnej zmesi. Z vodnej vrstvy sa odpipetuje potřebné množstvo vodnejvrstvy oxidačněj zmesi a po zriedení porovnávacím roztokom 1:100až 1:2 sa UV-spektroíetometričky voči porovnávaciemu roztokuodmeria absorbancia pri = 270 až 350 mna.

Ako porovnávací roztok možno použit buď vodný roztok chlo-ridu sodnéjio s prídavkom benztiazolu, tiež vodný roztok hydro-xidu sodného s prídavkom benztiazolu, alebo vodný roztok benz-tiazolu, připadne vodný roztok cyklohexyl aminu s prídavkom benz-tiazolu (výhodné ioh zmesi) , pričom koncentrácia benztiazolunie je menšia ako 1,5 · 10 M. Přidáním porovnávacieho roztoku sa vzorka vodnej fázy zriedia zároveň sa elimiituje vplyv benztiazolu na meranú absorbanoiupri « 270 - 350 am. Koncentrácia benztiazolu vo vodnej fázeje v rozmedzí od 0,-002 do 0,026 % v závislosti od kvality vstup-nej taveniny 2-merkaptobenztiazolu, ako nerafinovaného produktuprimárnej vysokotlakovej reakcie anilínu, sírouhlíka a síry. Eli-minácia vplyvu benztiazolu zaručuje reprodukovatelnost atanove-nia cyklohexyl aminové j soli 2-merkaptobenztiazolu vo vodnej fá-ze. Rozdiel absorbanoie zriedeného roztoku vodnej fázy oxidačnějzmesi oprotipíiporovnávaoiemu roztoku představuje absorbanciu pri-slúchajúou cyklohexyl aminové j soli 2-merkaptobenztiazolu vo vod-nej fáze oxidačněj zmesi.

Koncentrácia cyklohexylaminovéj soli 2-merkaptobenztiazolusa vypočítá na základe vztahu z*A » c · d-a ako „ _ z . Ao =· d . a kde o je hladaná koncentrácia cyklohexyl aminové j soli 2-merkapto- “ -3 benztiazolu v mol. dm , z je stupeň zriedenia, ktorého hodnota je 2 až 100, A je meraná absorbancia pri 315 mm, charakteristická pre cyklohexylamínovú sol 2-merkaptobenztiazolu,d je hrúbka použitej kyvety v cm a a je mólový absorbčný koeficient, ktorý má pre oyklohexyla-mínovú sol 2-merkaptobenztiazolu pri 290 - 320 »mhodnotu 2,8 10^ dm^ mol“^ cm“^.

Koncentrácia v % sa potom vypočítá podlá vztahu 248 S79 0[mol.dm"3] . mol .hmotnost cyklohexylamínovej-jq soli 2-merkaptobenztiazolu

Stupeň zriedenia závisí od konoentráoie oyklohexylaminovéjsoli 2-merkaptobenztiazolu vo vzorke, od hrůbky použitéj kyvetya musí byt zvolený tak, aby meraná hodnota absorbanoie bolav rozmedzí A » 0,8 - 1,2, čím je zaručená najvyščia přesnosta citlivost meranit.

Množstvo stanovenéj cyklohexylamínovej soli 2-merkaptobenz-tiazolu charakterizuje rožne stavy oxidačněj kondenzácie. Labora-tórnymi a prevádzkovými skúškami sa zistilo, že optimálny stavoxidačnej kondenzácie charakterizuje koncentrácia cyklohexylamínovejsoli 2«merkaptobenztiazolu vo vodnej vrstvě v rozmedzí 0,2 až0,3 % z množstva do reakcie vstupujúceho.

Ak je koncentrácia cyklohexylamínovej soli 2-merkaptobenz-tiazolu vo vodnej vrátve nižčia ako 0,2 % z množstva do reakcievstupujúoeho, v reakčnej zmesi převažuje oxidačně činidlo.

Ak je koncentrácia cyklohexylamínovej soli 2-merkaptobenztia-zolu vo vodnej vrstvě vyššia ako 0,3 % z množstva do reakcie vstu-pujúoeho, v oxidačnej zmesi je nedostatok oxidačnáho činidla. Výhoda analytickéj kontroly procesu oxidačnej kondenzácie 2-merkaptobenztiazolu chlomanom sodným v nadbytku cyklohexylamí-duvpgdlalVynálezu spočívá v možnosti udržat proces oxidačnej re-akcie v oblasti optimálnych pomerov 2-merkaptobenztiazolu a oxi-dačného činidla, pri použití substrátu s variabilným zložením, vy-jádřeným pomerom čistej zložky k oelkovej hmotnosti oxidovatel-ných látok.

Uvedené příklady objasňujú, ale neobmedzujú predmet vynálezu.Příklad 1

Suspenzia oxidovanéj reakčnej zmesi sa odfiltrovala oez fritu/S-3/ a kvapalné vrstvy sa ponechali rozdeliť v rozdelovacom lie-viku. Po oddělení sa z vodnej vrstvy odpipetoval 1 ml kvapalinydo odmemej banky a zriedil sa porovnávacím roztokom do objemu10 ml. VI cm kyvetách sa odmerala absorbancia pri7.» 290 nmproti porovnává©iemu roztoku a vypočítalo sa množstvo cyklohexy-lamínovej soli 2-merkaptobenztiazolu přítomné vo vodnej vrstvě. 248 579

Ako porovnávací roztok sa použil vodný roztok benztiazoluo konoentrácii 2 · 10 M. Množstvo nájdenej cyklohexylamínovejsoli 2-merkaptobenztiazolu bolo 5 · 10“^ M, t. 3. 0,25 % z množ-stva 0,2 M 2-merkaptobenztiazolu do reakcie vstupujúceho. V oxi-dačnom procese boli zachované optimálně poměry oxi dačného činid-la a látok oxidovátelných. Příklad 2

Suspenzia oxi dováné j re akčně 3 zmesi sa odfiltrovala cez fri-tu /3-3/ a kvapalné fázy sa ponechali rozdělit. Po oddělení saz vodnej vrstvy odpipetovalo 0,1 ml kvapaliny do odmemej bankya zriedil sa obsah porovnávacím roztokom do objemu 10 ml. VI cmkyvetách sa odmerala absorbaneia pri « 290 nm proti porovnávaoie-mu roztoku a vypočítalo sa množstvo cyklohexylamínovej soli 2-mer-kaptobenztiazolu přítomné vo vodnej vrstvě. Ako porovnávací roz-tok sa použil vodný roztok o zložení 10 % chloridu sodného, 1 % hydroxidu sodného a 0, 03 % benztiazolu. Množstvo nájdenej cyklo- «*3 hexylamínovej soli 2-merkaptobenztiazolu bolo 3,5 · 10 M, t. j.1,75 % z množstva 0,2 M 2-merkaptobenztiazolu do reakcie vstupu-júoeho. Aby boli dodržané optimálně poměry oxidačného činidlaa látok oxidovátelných, třeba do procesu oxidáoie přidat naviao8 % chlornanu sodného. Příklad 3

Suspenzia oxidovánéj reakonej zmesi sa odfiltrovala a kvapal-né vrstvy sa ponechali rozdělit v rozdelovacora lieviku. Zo spod-nej vodnej vrstvy sa odpipetovali 4 ml do odmemej banky a dopl-nil sa obsah porovnávacím roztokom do objemu 10 ml. V 0,5 cm ky-vetách sa odmerala absorbaneia pri = 315 nm proti porovnáva-ciemu roztoku a vypočítala sa koncentrácia cyklohexylaminovéj so-li 2-merkaptobenztiazolu.

Ako porovnávací roztok sa použil vodný roztok o zložení 2 %cyklohexylaminu a 0,02 % benztiazolu. Vodná vrstva obsahovala 0,12 %z 2-merkaptobenztiazolu vstupujúceho do reakcie.

Aby boli dodržané optimálně poměry oxidačného činidla a lá-tok oxi dovát el’ných, je potřebné do reakánej zmesi přidávat o 5 %chlornanu sodného menej.

Claims (1)

1. P R E D Μ E T V'Y N l I E Z U Spdsob kontroly procesu oxidi benztiazolu chlomanom sodnýnr v 248 S79

   fotometricky vyznaéujúci sa tým, že po odfiltrovaní suspenzie oxi-dované 3 reakčněj zmesi sa z kvapalnej fázy odpipetavené množstvozriedi porovnávacím roztokom a pomocou UV-spektrofotometra sa sta-noví koncentrácia cyklohexylaminovéj soli 2-merkaptobenztiazoluz absorbancie pri λ = 270 až 350 nm, prioom ako porovnávací roz-tok sa použije vodný roztok benztiazolu a/ alebo vodný roztokchloridu sodného.a/ alebo vodný roztok hydroxidu sodného a/ alebovodný roztok cyklohexylaminu s minimálnym obsahom benztiazolu 1,5 . ΙΟ“3 M.