CS257386B1 - Sposob přípravy morfolidu 2-benztiazolsulfénovej kyseliny - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká sposobu přípravy morfolidu 2-benztiazolsulfénovej kyseliny vzorca I * (I) oxidáciou roztoku alebo suspenzie 2-merkaptobenztiazolu (2-MBT) v morfoline alebo v zmesi morfolín — voda peroxidom vodíka v molárnom přebytku 5 až 25 % na celkové látkové množstvo 2-MBT pri teplotě 5 až 40 °C. Do předloženého roztoku 2-MBT v morfolíne alebo v zmesi morfolín— voda s koncentráciou 2 MBT 2,5 až 40,0 % hmotnostných, čo představuje 10 až 75 % z celkového množstva 2 MBT do reakcie vstupujúceho, sa súčasne přidává 2- -MBT a oxidačně činidlo, pričom oxidačně činidlo sa dávkuje počas 3 až 12 hodin a doba dávkovania 2-MBT je maximálně 90 pere. doby dávkovania oxidačného činidla.

Description

257336

Vynález sa týká spňsobu přípravy morfo-lidu 2-benztiazolsulfénovej kyseliny vzorcaI

(!) oxidačnou kondenzáciou 2-merkaptobenz-tiazolu a morfolínu za pósobenia peroxiduvodíka. Uvedený sulfénamid sa používá akobezpečný urýchlovač pri vulkanizácii zmesiz prírodného a butatienového kaučuku. V literatúre je popísaných niekoíko spo-sobov jeho přípravy: reakciou 2-merkapto-benztiazolu, jeho sodnej soli alebo disulfi-du s N-chlórmorfolínom (DE 1 900 133, EP10 477), oxidáciou 2-merkaptobenztiazolu amorfolínu roztokom chlornanu sodného(US 3 178 428, SU 178 822), katalytickou oxi-dáciou kyslíkom (US 4 182 873, EP 29 718)alebo elektrochemickou oxidáciou 2-mer-kaptobenztiazolu alebo jeho disulfidu amorfolínu v dimetylformamide (JP 80 06 423).Peroxid vodíka sa ako oxidačně činidlo u-vádza v patentoch GB 519 617, GB 655 668a US 2 419 283. Nevýhodou je nízký výťa-žok, pričom sa nedosahuje požadovaná kva-lita. Podfa sovietského patentu SU 689 174sa používá na oxídáciu zmesi 2-merkapto-benztiazolu a mcrfolínu roztok peroxiduvodíka v morfolíne, pričom sa dosahuje vý-ťažok 90 až 94 % sulfénamidu. Keď sa po-užije samotný roztok peroxidu vodíka výťa-žok je len 70 %. Nevýhodou tohto postupuje vel'ký prebytok morfolínu, molárnv po-měr 2-merkaptobenztiazol : morfolín 1 : 9,4až 11,3 ČO' sa negativné prejaví na zvačšeníobjemu zariadení, ako aj zvýšení nákladovna regeneráciu morfolínu. Podlá patentuDE 2 726 901 sa morfolid 2-benztiazolsulfé-novej kyseliny připravuje posobením pero-xidu vodíka na 2-merkaptobenztiazol v roz-toku morfolínu, pričom sa vyžaduje mini-málně osemnásobok stechiometrického množ-stva morfolínu vztiahnutého na 2-merkap-tobenztiazol (výťažok za týchto podmienok: 88,4 %, účinná látka 86,7 %). Maximálnyvýťažok (95,7 %, účinná látka 98,0 %) sadosiahne pri molárnom pomere 2-merkap-tobenztiazol : morfolín 1 : 17,5.

Koncentrácia. peroxidu vodíka má byť vyš-šia ako 15,0 % hmotnostných, pričom sapřednostně používá v přebytku 30,0 % mo-lových. Obsah vody v počiatočnom rozto-ku nemá prekročiť 15 % hmotnostných. Pro-dukt sa izoluje po oddestilovaní 80 až 90pere. morfolínu z reakčnej zmesi, přidánímznačného množstva vody (1 000 ml na mól 2 merkaptobenztiazolu. Popísaný postup márad nevýhod. Aby sa získal sulfénamid s ob-sahom účinnej látky minimálně 97,0 % jenevyhnutné použiť velký prebytok morfolí-kého množstva vztiahnutého na 2-merkap-nu (takmer dvanásťnásobok stechiometric-tobenztiazol), pri ktorom sa dosahuje vý-ťažok 91,9 °/o. Pri nižších molárnych pre-bytkoch morfolínu významné klesá kvalitaproduktu. Velké objemy morfolínu kompli-kujú aj izoláciu sulfénamidu, ktorá je dvoj-stupňová. Ďalšou nevýhodou postupu je 30až 70 %-ný mólový prebytok oxidačnéhočinidla, čo sposobuje rozklad morfolínu prijeho regenerácii ako aj celkové zvýšenie ná-kladov. Podlá čs. AO 209 594 sa N-substi-tuované benztiazol-2-sulfénamidy připravu-ji! oxidáciou amínovej soli 2-merkaptobenz-tiazolu v přítomnosti 0,05 až 3 mólov volné-ho aminu roztokom chlornanu sodného ale-bo peroxidu vodíka, pričom hmotnostně kon-centrácia 2-merkaptobenztiazolu v roztokualebo v suspenzii je 5 až 20 %. Nevýhodoupostupu je nízká koncentrácia 2-merkapto-benztiazolu v roztoku alebo suspenzii, čímnarastá množstvo matečných roztoko v poseparaci! produktu, a tým nároky (ener-gia) na regeneráciu aminu.

Uvedené nedostatky odstraňuje spósobpřípravy morfolídu 2-benztiazolsulfénovejkyseliny vzorca I

l· i! íí 7’ λ

N O podlá vynálezu, oxidáciou roztoku alebosuspenzie 2-merkaptobenztiazolu v morfolí-ne alebo v zmesi morfolín — voda peroxidomvodíka v molárnom přebytku 5 až 25 % nacelkové látkové množstvo 2-merkaptobenz-tiazolu pri teplote 5 až 40 °C. Podstata vy-nálezu spočívá v súčasnom dávkovaní oxi-dačného činidla — peroxidu vodíka a 2--merkaptobenztiazolu do předloženého roz-toku 2-merkaptobenztiazolu v morfolíne a-lebo v zmesi moríolín — voda, s koncentrá-ciou 2-merkaptobenztiazolu v tomto rozto-ku 2,5 až 40 % hmot., čo představuje 10,0až 75,0 % z celkového množstva 2-merkap-tobenztiazolu. Roztok peroxidu vodíka sa při-dává za intenzívneho miešania a chladeniav priebehu 3—12 hodin, pričom doba dáv-kovania 2-merkaptobenztiazolu je maximál-ně 90 % z doby dávkovania oxidačného či-nidla. Přednostou postupu podlá vynálezu jezníženie celkového monžstva morfolínu vprocese, čo sa prejaví v úsporách nákladovna regeneráciu morfolínu, ako aj v zmenše-

Claims (3)

1. 2S738G nl objemu zariadení. Ďalej pri postupnompřidávaní 2-merkaptobenztiazolu zostáva vis-kozita reakčnej zmesi v hraniciach zabez-pečujících dobré transportně vlastnosti tej -to zmesi ako aj iníenzívny přestup tepla. Ďalšou výhodou postupu je minimalizá-cia tvorby inkrustov morfolínovej soli 2--merkaptobenztiazolu na teplovýmennýchplochách reaktorov. Uvedené příklady ilustrujú, ale neobme-dzujú predmet vynálezu. Příklad 1 Do roztoku 2-merkaptobenztiazolu v mor-íolíne (koncentrácia 2-merkaptobenztiazo-lu 2,55 % hmotnostných) připraveného zo17,0 g 2-merkaptobenztiazolu (0,1 molu, ob-sah účinnej látky 98,68 %) a 640,4 g mor-folínu (7,21 molu, obsah účinnej látky 98,18pere.) sa za intenzívneho miešania a chla-denia přidává 272,0 g roztoku peroxidu vo-díka (1,2 molu; koncentrácia 15,0 % hmot-ncstných) počas 12 hodin súčasne s 2-mer-kaptoi?enztiazolom, pričom 152,5 g 2-mer-kaptobenztiazolu (0,9 mólu; obsah účinnejlátky 98,68 %) sa dávkuje do reakčnej zme-si počas 10,5 hodiny. Teplota sa udržuje vrozmedzí 15—20 CC. Po přidaní oxidačnéhočinidla sa suspenzia ochladí na teplotu 15stupňov Celsia, morfolid 2-benztiazolsulfé-novej kyseliny sa odfiltruje, filtračný koláčsa premyje 40,0 %-ným roztokom morfolí-nu (200,0 g), vodou (900,0 g) a vysuší. Zís-ká sa 233,9 g (92,7 %) s obsahem účinnejlátky 98,3 % s teplotou topenia 84—85 °C.Z matečných roztokov sa regeneruje ne-zreagovaný morfolín, ktorý sa vrátí do pro-cesu. Příklad
2. 2 Do roztoku 2-merkaptobenztiazolu v zmesimorfolín — voda (koncentrácia 2-merkapto-benztiazolu 18,4 % hmotnostných) připrave-ného zo 127,1 g 2-merkaptobenztiazolu (0,75mólu; obsah účinnej látky 98,68 %) a 555,3gramov roztoku morfolinu vo vodě (4,8 mólu; koncentrácia morfolínu 75,3 % hrnot-nostných) sa za intenzívneho miešania achladenia přidává 185,5 g roztoku peroxi-du vodíka (1,2 mólu; koncentrácia 22,0 %hmotnostných) počas 3 hodin súčasne s 2--merkaptobenztiazolu (0,25 mólu; obsah ú-činnej látky 98,68 %) sa dávkuje do re-akčnej zmesi počas 1 hodiny. Teplota sa u-držuje v rozmedzí 20—25 =C. Po přidaníoxidačného činidla sa suspenzia ochladí nateplotu 15 °C, morfolid 2-henztiazclsulfé-novej kyseliny sa odfiltruje, filtračný koláčsa premyje 40,0 %-ným roztokom morfolí-nu (200,0 g), vodou (900,0 g) a vysuší. Zís-ká sa 232,4 g (92,1 %) s obsahom účinnejlátky 97,6 %, s teplotou topenia 82—83 C'C.Z matečných roztokov sa regeneruje ne-zreagovaný morfolín, který sa vrátí do pro-cesu. Příklad
3. 3 Do roztoku 2-merkaptobenztiazolu v morfolíne (koncentrácia 2-merkaptohenztiazo-lu 38,9 % hmotnostných) připraveného zo 127,1 g 2-merkaptobenztiazolu (0,75 mólu;obsah účinnej látky 98,68 %) a 195,2 gmorfolínu (2,2 mólu; obsah účinnej látky98,18 %) sa za intenzívneho miešania achladenia přidává 136,0 g roztoku peroxiduvodíka (1,2 mólu; koncentrácia 30,0 °/o hmot-nostných) počas 6 hodin súčasne s 2-merkaptobenztiazolom, pričom 42,4 g 2-mer-kaptobenztiazolu (0,25 mólu; obsah účinnejlátky 98,68 %) sa dávkuje do reakčnej zme-si počas 1,5 hodiny. Teplota sa udržuje vrozmedzí 30 až 35 °C. Po přidaní oxidačné-ho činidla sa suspenzia ochladí na teplotu15 °C, morfolid 2-benztiazolsulfénovej kyse-liny sa odfiltruje, filtračný koláč sa pre-myje 30,0 %-ným roztokom morfolínu (200,0gramov), vodou (900,0 g) a vysuší. Získá sa 232,8 g (92,2 %) s obsahom ú-činnej látky 98,3 %, s teplotou topenia 84——85 °C. Z matečných roztokov sa regene-ruje nezreagovaný morfolín, ktorý sa vrá-tí do procesu. PREDMET VYNÁLEZU Spósob přípravy morfolidu 2-benztiazol-sulfénovej kyseliny vzorca I

   (i) oxidáciou roztoku alebo suspenzie 2-mer-kaptobenztiazolu v morfolíne alebo v zmesimorfolín — voda peroxidom vodíka v mo-lárnom přebytku 5 až 25 % na celkové lát-kové množstvo 2-merkaptobenztiazolu pri teplote 5 až 40 °C vyznačujúci sa tým, žedo předloženého roztoku 2-merkaptobenz-tiazolu v morfolíne alebo v zmesi morfo-Jín — voda s koncentráciou 2-merkaptobenz-tiazolu 2,5 až 40,0 % hmotnostných, čo před-stavuje 10—75 % z celkového1 množstva 2-merkaptobenztiazolu do reakcie vstupuji!čeho, sa súčasne přidává 2-merkaptobenz-tiazol a peroxid vodíka, pričom doba dáv-kovania oxidačného činidla je 3 až 12 h adoba dávkovania 2-merkapt'..-bp.nztíazolu jemaximálně 90 % doby dávkovania peroxiduvodíka.