CS254208B1 - Method of n-cyclohexylthiophthalimide production - Google Patents

Description

254208 4

Vynález sa týká sposobu výroby N-cyklo-hexyltioftalimidu reakciou ftalimidu drasel-ného a/alebo sodného s cyklohexylsulfenyl-chloridom v přítomnosti vody a/alebo vod-ného roztoku chloridu draselného a/alebosodného. N-cyklohexyltioftalimid je vysokoúčinnýinhibitor navulkanizácie používaný v kom-binácii s urýchlOvačmi vulkanizácie benz-tiazolového typu vhodný pre syntetické aprírodné kaučuky.

Známe spósoby výroby N-cyklohexyltio-ftalimidu opierajú sa buď o reakciu cyklo-hexylsulfenylchloridu s ftallmidom v pří-tomnosti organické) bázy ako chlorovodíkviažúceho činidla, alebo o reakciu cyklohe-xylsulfenylchloridu s bezvodou draselnousoíou ftalimidu. Tak je popísaná přípravaN-cyklohexyltioftalimidu z cyklohexylsulfe-nylchloridu, ktorý sa vopred připraví z cyk-lohexántiolu a chlóru v prostředí chloriduuhličitého a tento sa potom ipridáva do sus-penzie ftalimidu v roztoku trietylamínu vchloride uhličitom (USP č. 3 547 185). Pooddělení trietylamínhydrochloridu sa orga-nická vrstva zahustí a n-heptánom sa vysrá-nická vrstva zahustí a n-heptánom sa vy-zráža očakávaný produkt.

Obdobným spósobom popisujú přípravuN-cyklohexyltioftalimidu aj ďalšie patenty(franc. patent č. 1 500 844, brit. patent číslo1115 214). Příprava N-cyklohexyltioftalimi-du reakciou cyklohexylsulfenylchloridu adraselnej soli ftalimidu rozpustenej vo vhod-ných, bezvodých polárných rozpúšťadlách,miešajúcich sa s nepolárným rozpúšťadlom,v ktorom je připravený cyklohexylsulfenyl-chlorid je predmetom vynálezu ďalšieho po-stupu (AO č. 178 735).

Popísaný je tiež sposob výroby N-cyklo-hexyltioftalimidu, ktorý využívá ako výcho-diskové suroviny dicyklohexyldisulfid a ftal-imid draselný (AO č. 191 385), na ktoré sav nepolárnom organickom rozpúšťadle pó-sobí chlórom a vzniklý cyklohexylsulfenyl-chlorid reaguje s přítomným ftalimidom dra-selným za vzniku N-cyklohexyltioftalimidua chloridu draselného. Příprava N-cyklohexyltioftalimidu z cyk-lohexylsulfenylchloridu a ftalimidu v pří-tomnosti trietylamínu, v prostředí chloriduuhličitého (USP č. 3 547 185) má hlavnú ne-výhodu v tom, že trietylamínhydrochloridsa musí z reakčného prostredia vypieraťvodou, z nej regenerovat a sušiť.

Este nevýhodnější je tento postup vtedy,ak sa k reakci cyklohexylsulfenylchloridus ftalimidom použije roztok ftalimidu a trl-etvlamínu v dimetylformamide (franc. pat.č. 1 500 844), lebo' regenerácia trietylamínua dimetvlformamidu z vodného roztoku jeešte obfažnejšia.

Velkou nevýhodou dalších postupov (AOč. 178 735 a AO č. 191 385) je, že k výroběN-cvklohexyltioftalimidu je potřebný bezvo-dv ftalimid draselný, ktorý sa připravuje lenvefmi obťažne a nákladné. Kvalita ftalimidu draselného je vo velkej miere závislá odsposobu jeho přípravy a naviac výrazné o-vplyvňuje kvalitu a výtažky N-cyklohexyl-tioftalimidu.

Uvedené nevýhody súčasného stavu tech-niky odstraňuje vynález, ktorého podstataspočívá v tom, že připravený roztok cyklo-hexylsulfenylchloridu v organickom rozpúš-ťadle o koncentrácii 5 až 20 % hmot. sadávkuje s 1- až 40 %-ným roztokom hydro-xidu draselného a/alebo sodného do suspen-zie ftalimidu vo vodě a/alebo v roztoku al-kalických chloridov (draselného a/alebosodného, a/alebo v inertnom organickomrozpúšťadle v priebehu 10 až 120 min., pri-čom vznikajúca alkalická sol' ftalimidu rea-guje s cyklohexylsulfenylchloridom za vzni-ku N-cyklohexyltioftalimidu. Štúdiom podmienok reakcie cyklohexyl-sulfenylchloridu v roztoku organického roz-púšťadla s ftalimidom sa zistil výraznývplyv teploty a časového intervalu medzidávkováním roztoku cyklohexylsulfenylchlo-ridu a vodného roztoku alkalického hydro-xidu. Z hladiska vlastnej reakcie je nutnývznik počiatočnej koncentrácie alkalickejsoli ftalimidu, ktorej existencia v přítom-nosti vody je výrazné závislá od teploty. Srastúcou teplotou rastie aj konkurenčnáreakcia hydrolýzy alkalickej soli ftalimiduza vzniku alkalickej soli ftalámovej kyseli-ny.

Ako sa ukázalo, optimálnou teplotou prepřevedeme reakcie je 0 až 10 °C, pričominterval medzi začatím pridávania roztokuhydroxidu draselného^ ako iprvej zložky aroztoku cyklohexylsulfenylchloridu sa pohy-buje v rozmedzí až 30 min., s výhodou 3 až12 min., najvýhodnejšie 6 min.

Molárny poměr ftalimidu voči cyklohexyl-sulfenylchloridu má byť 0,95 až 1,3, s vý-hodou 1,0 až 1,02. Zvýšenie molárneho po-měru nad 1,02 spósobuje zvýšenie obsahuorganických látok vo vodnom roztoku filt-rátu.

Oblasť využitia vynálezu je hlavně v pro-cese výroby N-cyklohexyltioftalimidu, resp.iných Ν-alkyl-, N-aryltioftalimidov, ako dó-ležitej gumárenskej chemikálie pre spraco-vanie syntetických a prírodných kaučukov.

Nasledujúce příklady osvetfujú, ale v ni-čom neobmedzujú predmet vynálezu. Příklad 1 K miešanej suspenzii 18,54 g (0,126 mólu)ftalimidu v 66 g roztoku chloridu draselné-ho o konc. 18 °/o hmot. sa za chladenia, priteplote 0 °C přidá 25,25 g (0,126 mólu) vod-ného roztoku hydroxidu draselného o konc.28 % hmot. rýchlosťou 1,01 g.min.-1. So6 min. oneskorením voči roztoku hydroxidumólu) roztoku cyklohexylsulfenylchloridu odraselného začne sa přidávat’ 141,5 g (0,132konc. 14,04 % hmot., rýchlosťou 5,66 g.. min.-1. Po' vydávkovaní oboch zložiek sa

Claims (3)

1. 254208 8 reakčná zmes udržuje za intenzívneho mie-šania ešte 1 h pri teiplote miestnosti, potomsa zahřeje k refluxu, přefiltruje sa a z od-delenej organickej fázy, po oddestilovanírozpúšťadla sa kryštalizáciou z cyklohexánuzíská 31,75 g N-eyklohexyltioftalimidu o tep-lotě topenia 91,5 až 93 °C, čo odpovedá 96,4-percentnému výtažku počítané na cyklohe-xylsulfenylchlorid. Příklad
2. 2 K suspenzli 78,5 kg (0,534 kmólu) ftal-imidu v 267 kg 14 %-ného vodného roztokuchloridu draselného, ochladenej na 3 až 5stupňov Celzia sa za chladenia, prl už úvě-rného vodného roztoku hydroxidu draselné-denej teplote, začne dávkovat 122 kg 25 %-ho (0,546 kmólu), rýchlosťou 4,9 kg. min."1(3,98.10"3 m3. min."1) a po 4 až 5 min. odzačiatku dávkovania roztoku hydroxidu dra-selného 538 kg 15,7 %-ného roztoku cyklo-hexylsulfenylchloridu (0,562 kmólu) v tetra-chlórmetáne, rýchlosťou 21,52 kg . min."1. Popřidaní oboch zložiek sa reakčná zmes vpriebehu 45 min. vyhřeje k refluxu, pri kto-rom sa zotrvá 25 min. a horúci roztok sapřefiltruje a po oddělení organickej vrstvya oddestilovaní tetrachlórmetánu sa kryšta-lizáciou z cyklohexánu získá 135,51 kg N- -cyklohexyltioftalimidu, čo odpovená 97,1 %--nému výtažku, počítané na východiskovýftalimid. Příklad
3. 3 K suspenzii 73,56 g (0,5 molu) ftalimiduv 210 ml vody, ochladenej na 5 až 7 °C saza chladenia a intenzívneho miešania začnepřidávat 90,91 g 22 %-nébn roztoku hydro-xidu sodného rýchlosťou 4,55 g.min.”1(3,65.10"3 1. min."1) a po 6 až 8 min. odzačiatku dávkovania roztoku hydroxidu sod-ného sa začne dávkovat 513,8 g 13,33 %-né-ho (hmot.) roztoku (0,455 molu) cyklohe-xylsulfenylchloridu v tetrachlórmeíáne rých-losťou 25,69 g. min."1. Po přidaní oboch zložiek sa reakčná zmesmieša ešte pri teplote miestnosti po dobu2 h, a nakoniec sa vyhřeje za miešania nateplotu 50 až 55 °C, pri ktorej sa zotrvá 15minut, horúca reakčná zmes sa přefiltrujea. po oddělení organickej vrstvy a oddestilo-vaní tetrachlórmetánu za zníženého tlakusa kryštalizáciou z cyklohexánu získá 108,5gramov N-cyklohexyltioftalimidu o teplotetopenia 91 až 93 °C, čo odpovedá 91,4 %-né-mu výtažku, počítané na cyklohexylsulfenyl-chlorid. P R E D Μ E T Spósob výroby N-cyklohexyltioftalimiduvyznačený tým, že k suspenzii ftalimidu vovodě a/alebo vodnom roztoku chloridu dra-selného a/alebo chloridu sodného a/alebo vinertnom organickom rozpúšťadle sa přidá-vá vodný roztok hydroxidu draselného a/a-lebo sodného^ a roztok cyklohexylsulfenyl-chloridu v inertnom organickom rozpúšta-dle, pričom počas pridávania oboch rozto-kov sa zaistí předstih v přidávaní roztoku VYNÁLEZU alkalického hydroxidu v rozsahu až 30 min.a rýchlosť pridávania roztokov oboch zlo-žiek vyjádřená v moloch. min."1 je danápomerom 1 : N, kde N vyjadřuje molárnypoměr medzi ftalimxdom a celkovým přida-ným množstvom cyklohexylsulfenylchloriduv rozsahu 1 ku 0,95 až 1,3 a súčasne teplotareakčnej zmesi sa udržiava v rozmedzí —10až 70 °C, s výhodou 0 až 10 °C.