CZ286135B6

CZ286135B6 - Způsob přípravy distyrylbifenylových sloučenin

Info

Publication number: CZ286135B6
Application number: CZ19931802A
Authority: CZ
Inventors: Leonardo Dr. Guglielmetti
Original assignee: Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 2000-01-12
Also published as: JPH06192212A; ES2086917T3; AU4609493A; EP0586346A1; RU2125988C1; US5332861A; ZA936473B; AU658764B2; ATE136883T1; CA2105371A1; BR9303679A; EP0586346B1; TW229199B; KR100304746B1; CZ180293A3; MX9305386A; KR940006997A; DE59302245D1; JP3387567B2

Abstract

Způsob přípravy sloučenin obecného vzorce 1 kondenzací substituované nebo nesubstituované 4,4.apst.-bis(dialkoxyfosfonomethyl)difenylové sloučeniny obecného vzorce 2 se substituovaným nebo nesubstituovaným benzaldehydem obecného vzorce 3 v přítomnosti silných bází, přičemž se jako rozpouštědlo při kondenzaci použije kapalný amoniak. V uvedených obecných vzorcích R.sub.1.n. znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, obsahující 1 až 5 uhlíkových atomů, nebo atom halogenu, R.sub.2.n. znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, M znamená solitvorný bezbarvý kation, n znamená 2 nebo 4, m znamená 0 nebo 2 a p znamená 0 nebo 1, za předpokladu, že m + p je rovno 2 nebo 4.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nového způsobu přípravy distyrylbifenylových sloučenin.

Dosavadní stav techniky

Způsob přípravy distyrylbifenylových sloučenin za použití Wittig-Homerovy reakce je všeobecně znám například ze spisu DE-A-1 793 482. Z reakčních rozpouštědel, která jsou zde navržena, se v praxi osvědčil pouze dimethylformamid a dimethylsulfoxid (EP-A-364 403) a z navržených bází nachází dnes všeobecné použití pouze methoxid sodný.

Použití dimethylformamidu jako reakčního rozpouštědla je však spojeno se značnými nevýhodami. Tak je například známo, že dimethylformamid je v přítomnosti bází nestabilní. Za reakčních podmínek používaných v praxi se malá část dimethylformamidu zmýdelní methoxidem sodným. Dimethylamin, který přitom vzniká, způsobuje nejen problémy ekologického rázu, nýbrž propůjčuje také izolované distyrylbifenylové sloučenině nepříjemný a těžko odstranitelný zápach dimethylaminu. Kromě toho je použitá báze (methoxid sodný) v dimethylformamidu špatně rozpustná, takže v praxi se tato báze používá ve formě 30% methanolového roztoku methoxidu sodného. Takový pracovní postup má nevýhodu spočívající v tom, že musí být regenerována dvě rozpouštědla (dimethylformamid a methanol). Dimethylformamid, který je aprotickým dipolárním rozpouštědlem s vysokou teplotou varu, může být proto v praxi regenerován pouze se ztrátou 5 až 10 %.

Použití dimethylsulfoxidu jako reakčního rozpouštědla je spojeno s obdobnými nedostatky. Dimethylsulfoxid je sice v přítomnosti báze na rozdíl od dimethylformamidu stabilní a použitá báze (methoxid sodný) je v dimethylsulfoxidu dobře rozpustná. Dimethylsulfoxid však není stabilní vůči oxidačně-redukčním reakcím, při kterých vznikají dimethylsulfid, dimethyldisulfid a obzvláště velmi nepříjemně páchnoucí methylmerkaptan. Kromě toho má dimethylsulfoxid teplotu varu 189 °C a může být proto v praxi rovněž regenerován se ztrátou 5 až 10 %, přičemž v tomto případě jsou tyto ztráty citelnější vzhledem ke dvojnásobné ceně dimethylsulfoxidu ve srovnání s dimethylformamidem.

Provádění výše uvedené reakce sjedním zvýše uvedených rozpouštědel za použití methoxidu sodného jako báze je rovněž ve stupni zpracování reakční směsi spojeno s velkými nevýhodami. Po dalekosáhlém zpětném získání použitého rozpouštědla musí být kondenzační hmota vzhledem k tomu, aby mohl být kondenzační produkt izolován krystalizaci v dostatečně čistém stavu, nejdříve rozpuštěna ve vodě a potom vyčeřena. Poněvadž při Wittig-Homerově reakci vzniká nejen požadovaný kondenzační produkt, nýbrž také ekvimolekulámí množství odpovídající soli dialkylesteru kyseliny fosforečné, musí být výše zmíněné operace prováděny vzhledem k silnému vysolovacímu účinku této soli kyseliny fosforečné za silného zředění. Po izolaci distyrylbifenylové sloučeniny musí být likvidována velká množství silně zředěného matečného louhu, obsahujícího dialkylester kyseliny fosforečné.

Podstata vynálezu

Nyní bylo zjištěno, že distyrylbifenylové sloučeniny obecného vzorce 1

-1 CZ 286135 B6

mohou být připraveny kondenzací sloučeniny obecného vzorce 2

O ---. O (OR₂)₂ P - CH₂^ / \ V ^CH2 P (Ona)?

se sloučeninou obecného vzorce 3 ^R1 -i

(SO₃M)_m (2) (3) v přítomnosti silně alkalicky reagujících látek v případě, že se tato kondenzace provádí podle vynálezu v kapalném amoniaku, přičemž v uvedených vzorcích

Ri znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, obsahující 1 až 5 uhlíkových atomů, nebo atom halogenu,

R₂ znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů,

M znamená solitvomý bezbarvý kation, n znamená 2 nebo 4, m znamená 0 nebo 2 a p znamená 0 nebo 1, za předpokladu, že m + p je rovno 2 nebo 4.

Jako zbytky Ri přichází v úvahu například atom vodíku, methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina, butylová skupina, terc.butylová skupina, propylová skupina, atom chloru nebo atom bromu, přičemž výhodnými významy obecného substituentu Rt jsou atom vodíku, methylová skupina, ethylová skupina a atom chloru. Jako zbytky R₂ se obvykle používají methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina, butylová skupina, hexylová skupina nebo oktylová skupina, přičemž výhodnými významy obecného substituentu R₂ jsou methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina a butylová skupina.

Jako kationy M přichází v úvahu například kationy alkalických kovů, jakými jsou sodný a draselný kation, kationy kovů alkalických zemin, jakými jsou vápenatý nebo hořečnatý kation, a amonný kation.

S výhodou se jako kondenzační partnerské komponenty použijí sloučeniny obecného vzorce 4

O -- y—y O (^OR 2/ 2 P - CH2-^ /~\ ^CH2~ ^R (O^r2)₂ (4)

-2CZ 286135 B6 (SO₃M) (5) nebo obecného vzorce 5

ve kterých

R₂ znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, a

M znamená solitvomý bezbarvý kation.

Při obzvláště výhodném provedení způsobu podle vynálezu se sloučenina uvedeného obecného vzorce 4 kondenzuje se sloučeninou obecného vzorce 6

(6) přičemž v uvedených obecných vzorcích

R[ znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, obsahující 1 až 5 uhlíkových atomů, nebo atom chloru,

R₂ znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, a

M znamená solitvomý bezbarvý kation.

Výchozí sloučeniny obecného vzorce 2 jsou známé například ze spisu DE-A-1 793 482 a mohou být obvykle získány reakcí 4,4’-bis-(chlormethyl)difenylových derivátů s alkylfosfity, jakým je trimethylfosfit, metodou podle Arbuzova.

Sloučeniny obecného vzorce 3 mohou být připraveny například reakcí chlorovaných benzaldehydů se siřičitanem sodným ve vodném prostředí a za tlaku.

Způsobem podle vynálezu mohou být zejména připraveny sloučeniny následujících obecných vzorců 7 až 12:

(7)

so₃m mo₃s

(8)

(9) (10)

-4CZ 286135 B6

NaO₃S SO₃Na

Kondenzace podle vynálezu se provádí v kapalném amoniaku, například teplotě mezi -40 a 25 °C, výhodně při teplotě mezi 0 °C a 25 °C a obzvláště výhodně při teplotě mezi 10 °C a 20 °C, v přítomnosti silných bází. Z teploty varu amoniaku -33,35 °C (0,1 MPa) vyplývá, že se při výše uvedených teplotách musí pracovat za přetlaku.

Jako silně alkalicky reagující látky, vhodné pro uvedenou kondenzační reakci, jsou například vhodné alkalické kovy nebo kovy alkalických zemin, jako lithium, sodík, draslík, hořčík a vápník, jakož i jejich silně bazické sloučeniny, jako například hydroxidy, amidy nebo alkoxidy, a dále silně bazické iontoměniče. Jako alkoxidy přichází v úvahu v podstatě alkoxidy, které jsou odvozeny od přímých nebo rozvětvených nebo cyklických nižších alifatických alkoholů, obsahujících 1 až 8 uhlíkových atomů, výhodně 1 až 4 uhlíkové atomy, jakými jsou methanol, ethanol, propanol, butanol, izopropanol a terč.butanol. Tyto alkoxidy se výhodně používají ve formě odpovídajících alkoholických roztoků. Především se jako uvedené silně alkalicky reagující látky používají alkalické kovy nebo jejich silně bazické sloučeniny, výhodně amidy, hydridy nebo alkoxidy alkalických kovů nebo jejich směsi, zejména alkoxid nebo amid sodný a především amid sodný.

S výhodou se používají sodné nebo draselné sloučeniny, přičemž praktický význam mají jejich hydroxidy, alkoxidy a amidy. Obzvláště významné je použití čerstvě připraveného amidu sodného. K tomu přistupuje například sodík v předloženém kapalném amoniaku, výhodně v přítomnosti vhodného katalyzátoru, jakým je například chlorid železnatý nebo dusičnan železnatý.

Jmenované silně alkalicky reagující látky se výhodně používají v bezvodém stavu, a to buď jako takové, nebo jako směs. Malé množství vody, které je přítomno v mnohých technických silných bázích, však kondenzaci neruší. Uvedené silné báze mají velmi odlišnou rozpustnost v kapalném amoniaku. Amidy jsou například v kapalném amoniaku velmi dobře rozpustné, zatímco hydroxidy jsou v kapalném amoniaku rozpustné jen ve velmi omezené míře. V závislosti na použité bázi je mnohdy výhodné použít malé množství protického rozpouštědla ve funkci pomocného rozpouštědla. Jako uvedená protická rozpouštědla mohou být použity voda nebo výhodně přímé, rozvětvené nebo cyklické nízkomolekulámí alifatické alkoholy s 1 až 8 uhlíkovými atomy. Obzvláštní praktický význam však má použití methanolu jako pomocného rozpouštědla, poněvadž většina použitých hydroxidů je v methanolu velmi dobře rozpustná.

-5CZ 286135 B6

Použitelná množství báze se mohou měnit v širokých mezích. S výhodou se ale použijí dva až tři ekvivalenty báze na jeden ekvivalent sloučeniny obecného vzorce 2. Při provádění uvedené kondenzace může být báze přidána buď v průběhu přidání sloučeniny obecného vzorce 3, nebo po přidání sloučeniny obecného vzorce 3, ke sloučenině obecného vzorce 2, předložené do 5 reakční nádoby. S výhodou se báze přidá ke sloučeninám obecných vzorců 2 a 3, předloženým v reakční nádobě.

Přebytek báze může být po kondenzační reakci neutralizován přidáním kyselých sloučenin. Příklady takových kyselých sloučenin jsou kyselina chlorovodíková, kyselina sírová a chlorid ío amonný.

Poměr eduktů obecných vzorců 2 a 3 přitom výhodně leží mezi 1 : 2 a 1 : 2,5. Výhodnějším poměrem uvedených eduktů je poměr 1 : 2,1 až 1 : 2,2.

Obzvláštní výhodou způsobu podle vynálezu je snadnost, s jakou lze provést oddělení požadovaného produktu od vedlejších produktů. Kondenzační produkt obecného vzorce 1 má formu nerozpustné složky a může být tudíž oddělen filtrací. Fosfátester, vznikající jako vedlejší produkt, stejně jako ostatní vedlejší produkty zůstávají naopak rozpuštěny v kapalném amoniaku. Kapalný amoniak, který je použit jako rozpouštědlo, může být potom zbaven všech nečistot 20 odpařením a kondenzací, načež může být opětovně použit.

Takto připravené distyrylbifenylové sloučeniny se obvykle používají k optickému zjasnění textilních materiálů, jakými jsou bavlna, polyamid a vlna, nebo k optickému zjasnění papíru. Tyto sloučeniny mohou být za tímto účelem zabudovány do tekutých a pevných pracích 25 prostředků, apretačních lázní a nátěrových hmot.

Za uvedeným účelem se tyto látky ředí na koncentraci, která je optimální pro danou aplikaci, přídavkem dalších pomocných látek nebo vody.

Takto získané formulace mohou navíc obsahovat obvyklé formulační pomocné látky, jakými jsou například dispergační činidla, vyztužovadla, ochranné koloidy, stabilizátory, konzervační prostředky, parfémové přísady, pigmenty, enzymy, jakož i sekvestrační činidla.

Jako dispergační činidla se výhodně používají neionogenní dispergační činidla, jako například 35 mastné alkoholy, ethoxylační produkty mastných alkoholů nebo mastných kyselin, nebo aniontová dispergační činidla, jakými jsou kondenzační produkty aromatických sulfonových kyselin s formaldehydem, jako například kondenzační produkty na bázi ditolylethersulfonových kyselin nebo naftalensulfonátů, nebo lignosulfonáty.

Jako vyztužovadla nebo ochranné koloidy přichází v úvahu například modifikované polysacharidy, které jsou odvozeny od celulózy, nebo heteropolysacharidy, jako xanthan, karboxymethylcelulóza, jakož i křemičitan hlinitý nebo křemičitan hořečnatý.

Jako další stabilizační pomocné látky mohou být přidány například ethylenglykol, propylen45 glykol, jakož i další dispergační činidla.

Jako konzervační činidla nachází použití např. sloučeniny, jakými jsou l,2-benzizothiazolin-3on, formaldehyd nebo chloracetamid.

V následující části popisu bude vynález blíže objasněn pomocí příkladů jeho konkrétního provedení, které mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen formulací patentových nároků.

-6CZ 286135 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Sériově sestavené zařízení obsahuje v uvedeném pořadí:

- první 1 litrový skleněný autokláv Buechi, vybavený pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, tlakoměrem (0 až 1 MPa) a tlakovým regulátorem (0 až 0,7 MPa, Tescom-Back-Pressure-Regulator), míchadlem poháněným permanentním magnetem, objímkou pro teploměr, hrdly pro přivádění kapalného amoniaku a sodíku a pojistnou tlakovou destičkou (1 MPa),

- druhý 1,51 skleněný autokláv Buechi, vybavený pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, tlakoměrem (0 až 1 MPa) a tlakovým regulátorem (0 až 0,7 MPa, Tescom-Back-Pressure-Regulator), míchadlem poháněným permanentním magnetem, objímkou pro teploměr, hrdly pro přivádění kapalného amoniaku a suspenze amidu sodného v amoniaku, výpustným ventilem ve dnu autoklávu a pojistnou tlakovou destičkou (1 MPa), a

- vysokotlakou autoklávovou nuč Liganon o obsahu 2 litrů, vybavenou pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, tlakoměrem (0 až 1 MPa) a tlakovým regulátorem (0 až 0,7 MPa, Tescom-Back-Pressure-Regulátor), míchadlem poháněným permanentním magnetem, objímkou pro teploměr, hrdlem pro přívod suspenze reakčního produktu, slinovanou porézní kovovou deskou s velikostí pórů 10 mikrometrů a látkou překrytým filtrem Seitz-Filter Ko 0, výpustným ventilem ve dnu autoklávu, připojeným ke druhému skleněnému autoklávu, a pojistnou tlakovou destičkou (1 MPa).

Toto zařízení se obsluhuje následujícím způsobem:

Do prvního skleněného autoklávu se předloží 130 g kapalného amoniaku o teplotě -10 °C (0,42 MPa). Autokláv se potom ochladí na teplotu -40 °C a odtlakuje spojením s atmosférou. Při uvedené teplotě se za míchání a po přidání asi 0,5 g kousku sodíku a 0,5 g nonahydrátu dusičnanu železitého přidává po malých kouskách v průběhu 20 minut celkem 15,5 g (0,676 mol) sodíku, přičemž se z reakční směsi vyvíjí proud vodíku. Autokláv se asi 10 minut po ukončení přidání sodíku uzavře a vzniklá šedočemá suspenze amidu sodného se míchá ještě po dobu 30 minut při teplotě 11 °C (0,58 MPa).

Do druhého skleněného autoklávu se při atmosférickém tlaku předloží 105,7 g 4,4’bis(dimethoxyfosfonomethyl)difenylu (čistota 98 %, 0,26 mol) a 148,8 g sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové (čistota 80 %, 0,572 mol). Autokláv se uzavře, ochladí na teplotu 12 °C, načež se při této teplotě v průběhu 5 minut a za míchání přidá 210 g kapalného amoniaku, přičemž vznikne světležlutá suspenze. Tato suspenze se ochladí na teplotu 6 °C (0,43 MPa), načež se za míchání v průběhu 10 minut přidá suspenze amidu sodného z prvního skleněného autoklávu, přičemž reakční teplota 6 °C vystoupí na 14 °C a vznikne žlutá suspenze krystalického reakčního produktu.

První reaktor se dvakrát propláchne vždy 50 g kapalného amoniaku, načež se tyto výplachové podíly přidají do druhého skleněného autoklávu a získaná reakční směs se nakonec míchá při teplotě 11 °C (0,58 MPa) po dobu jedné hodiny. Přebytek amidu sodného se potom neutralizuje přidáním 6 g (0,156 mol) plynného chlorovodíku, reakční směs se ochladí na teplotu 6 °C a při této teplotě zavede do vysokotlaké autoklávové nuče. Druhý skleněný reaktor se dvakrát propláchne vždy 50 g kapalného amoniaku, načež se získané výplachové podíly přidají do vysokotlaké autoklávové nuče.

-7CZ 286135 B6

Reakční směs se nejdříve homogenizuje mícháním, načež se bez míchání zfiltruje při teplotě °C (0,56 MPa) za použití přetlaku 0,15 MPa, přičemž filtrát se zavede do druhého skleněného autoklávu. Podíl na nuči se při teplotě 6 °C dvakrát promyje vždy 100 g kapalného amoniaku, ve kterém se mícháním suspenduje a posléze zfiltruje bez míchání, přičemž se získané filtráty zavedou do druhého autoklávu.

Tlak ve vysokotlaké autoklávové nuči a ve druhém skleněném autoklávu se sníží na atmosférický tlak částečným odpařením amoniaku, načež se podíl na nuči a filtrační zbytek dalekosáhle zbaví amoniaku pomalým ohříváním obou autoklávů na teplotu 20 °C. Oba autoklávy se potom vyprázdní a podíl znuče a filtrační zbytek se zahřívají za vakua na teplotu 100 °C až do konstantní hmotnosti.

Uvedeným způsobem se získá 153,7 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UV-spektrofotometrickou analýzou) 88,6 %. Výtěžek 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylové dvojsodné soli činí 93,1 % teorie. Filtrační zbytek (123 g světležlutého krystalického hygroskopického produktu) je hlavně tvořen sodnou solí dimethylesteru kyseliny fosforečné.

Postupy, které jsou analogické s postupem podle příkladu 1, se z odpovídajících výchozích látek připraví následující distyrylové sloučeniny vzorců 8 až 12:

-8CZ 286135 B6

NaO₃S SO-Na

Příklad 2

Opakuje se postup podle příkladu 1 stím, že se namísto 10% přebytku sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové použije pouze 7% přebytek, tzn. 144,8 g (80% čistota, 0,556 mol).

Získá se 154,8 dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)-difenylu ve formě světležlutého ie krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 88,5 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 93,7 % teorie. Filtrační zbytek (79,1 g světležlutého krystalického hygroskopického produktu) je hlavně tvořen sodnou solí dimethylesteru kyseliny fosforečné.

Příklad 3

Opakuje se postup podle příkladu 1 stím, že se namísto 10% přebytku sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové použije pouze 5% přebytek, tzn. 142,1 g (80% čistota, 0,546 mol).

Získá se 148,8 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)-difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 89,0 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 90,5 % teorie. Filtrační zbytek (110,9 g světležlutého krystalického hydroskopic25 kého produktu) je hlavně tvořen sodnou solí dimethylesteru kyseliny fosforečné.

Příklad 4

Do kaskády sestavené zařízení obsahuje v následujícím pořadí:

- první 0,751 reakční nádobu, vybavenou pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, míchadlem, teploměrem a ventilem ve dnu nádoby,

- druhou 11 reakční nádobu, vybavenou pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, míchadlem, teploměrem a ventilem ve dnu nádoby,

-9CZ 286135 B6

- tlakovou 21 nuč Seitz, vybavenou pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, teploměrem, tlakoměrem a ventilem ve dnu nádoby, a

- třetí 0,751 reakční nádobu, vybavenou pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, míchadlem, teploměrem a ventilem ve dnu nádoby, a je chlazeno na teplotu -40 °C.

Do první reakční nádoby se předloží 140 g kapalného amoniaku. Při této teplotě se za míchání a po přidání asi 0,5 g kousku sodíku a 0,4 g nonahydrátu dusičnanu železitého přidá v průběhu 20 minut celkem 8,6 g (0,374 mol) sodíku v malých kouscích, přičemž z reakční nádoby uniká proud vodíku. Vzniklá šedočemá suspenze amidu sodného se míchá ještě po dobu 30 minut při teplotě -40 °C.

Do druhé reakční nádoby se v uvedeném pořadí předloží 67,9 g 4,4’-bis(dimethoxyfosfonomethyl)difenylu (88% čistota, 0,15 mol), 89,8 g sodné soli kyseliny benzaldehyd-2sulfonové (80% čistota, 0,345 mol) a 280 g kapalného amoniaku, načež se získaná směs míchá.

Ktéto žluté suspenzi se v průběhu 5 minut přidá suspenze amidu sodného z první reakční nádoby, přičemž se tento přídavek provádí za míchání, reakční teplota stoupne z -40 °C na -34 °C a vznikne červená suspenze. Reakční směs se potom míchá po dobu pěti hodin při teplotě -40 °C, přičemž po asi dvou hodinách vznikne žlutá suspenze. Přebytek amidu sodného se neutralizuje přidáním 4 g (0,075 mol) chloridu amonného.

Reakční směs se zavede do tlakové nuče, kde se při teplotě -40 °C a přetlaku 0,15 MPa dusíku zfiltruje přes látkou překrytý filtr Seitz-filter Ko 3. Podíl na nuči se dvakrát promyje vždy 100 g kapalného amoniaku a dalekosáhle zbaví amoniaku zaváděním mírného proudu dusíku při současném zvýšení teploty v plášti nádoby z -40 °C na 26 °C.

Filtrát ve třetí reakční nádobě se rovněž dalekosáhle zbaví amoniaku zvýšením teploty v plášti nádoby z -40 °C na 26 °C. Podíl na nuči a filtrační zbytek se nakonec zahřívají za vakua na teplotu 100 °C až do konstantní hmotnosti.

Získá se 105,3 g dvojsodné soli 4,4’-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UV-spektrofotometrickou analýzou) 75,8 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 94,6 % teorie. Filtrační zbytek (57,8 g světležlutého krystalického hygroskopického produktu) je hlavně tvořen sodnou solí dimethylesteru kyseliny fosforečné.

Příklad 5

Opakuje se postup podle příkladu 4 stím, že se namísto 15% přebytku sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové použije pouze 12% přebytek, tzn. 87,5 g (80% čistota, 0,336 mol).

Získá se 104,8 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 76,2 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 94,5 % teorie. Filtrační zbytek (53,7 g světležlutého krystalického hygroskopického produktu) je hlavně tvořen sodnou solí dimethylesteru kyseliny fosforečné.

- 10CZ 286135 B6

Příklad 6

Do série sestavené zařízení, které v následujícím pořadí obsahuje:

- první 1 litrový skleněný autokláv Buechi, vybavený pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, tlakoměrem (0 až 1 MPa) a tlakovým regulátorem (0 až 0,7 MPa, Tescom-Back-Pressure-Regulator), míchadlem poháněným permanentním magnetem, objímkou pro teploměr, hrdly pro přivádění kapalného amoniaku a sodíku, a pojistnou tlakovou destičkou (1 MPa), io

- druhý 1,61 skleněný autokláv Buechi, vybavený pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, tlakoměrem (0 až 1 MPa) a tlakovým regulátorem (0 až 0,7 MPa, Tescom-Back-Pressure-Regulator), míchadlem poháněným permanentním magnetem, objímkou pro teploměr, hrdly pro zavádění amoniaku a suspenze amidu sodného 15 v amoniaku a pojistnou tlakovou destičkou 1 MPa), se obsluhuje následujícím způsobem:

Do prvního skleněného autoklávu se předloží 130 g kapalného amoniaku při teplotě -10 °C 20 (0,42 MPa). Autokláv se potom ochladí na teplotu -45 °C a odtlakuje spojením s atmosférou. Při této teplotě se za míchání a po přidání asi 0,5 g kousku sodíku a 0,7 g nonahydrátu dusičnanu železitého přidá v průběhu 20 minut celkem 14,4 g (0,625 mol) sodíku po malých kouscích, přičemž z reakční směsi uniká proud vodíku. Asi 10 minut po ukončení přidávání sodíku se autokláv uzavře a vzniklá šedočemá suspenze amidu sodného se ještě míchá při teplotě 12 °C 25 (0,61 MPa) po dobu 30 minut.

Do druhého skleněného autoklávu se za atmosférického tlaku předloží 113,2 g 4,4’bis(dimethoxyfosfonomethyl)difenylu (88% čistota, 0,25 mol) a 142,4 g sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové (80,4% čistota, 0,55 mol). Autokláv se uzavře, ochladí na teplotu 30 0 °C, načež se při této teplotě přidá 210 g kapalného amoniaku, přičemž tento přídavek se provádí za míchání a vznikne přitom žlutá suspenze. Ktéto suspenzi se potom v průběhu 15 minut přidá za míchání suspenze amidu sodného z prvního skleněného autoklávu, přičemž reakční teplota vystoupí z 0 °C (0,41 MPa) na 9 °C (0,57 MPa) a vznikne žlutá krystalická suspenze reakčního produktu. První autokláv se propláchne 50 ml kapalného amoniaku a tento 35 výplachový podíl se přidá do druhého autoklávu. Reakční směs se potom míchá ještě jednu hodinu při teplotě 10 °C a přebytek amidu sodného se nakonec zneutralizuje přidáním 5 g (0,125 mol) plynného chlorovodíku.

Za účelem zpracování reakční směsi se tlak v obou skleněných autoklávech sníží na atmosférický 40 tlak částečným odpařením amoniaku (původní tlak 0,64 MPa), přičemž vnitřní teplota klesne z °C na -30 °C. Reakční směs se zředí vodou a vzniklá suspenze se dalekosáhle zbaví amoniaku pomalým zahříváním na teplotu 20 °C. Míchadlo se potom odstaví a autokláv se vyprázdní.

Reakční směs se zahustí za vakua v rotační odparce, načež se vyjme při teplotě 90 °C roztokem 45 81 g chloridu sodného v 375 ml vody a ochladí na okolní teplotu. Reakční produkt se odfiltruje na nuči, promyje 250 ml 7,5% roztoku chloridu sodného a potom zahřívá za vakua na teplotu 100 °C až do konstantní hmotnosti.

Získá se 141,7 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krysta50 lického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 93,2 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 93,9 % teorie.

-11 CZ 286135 B6

Příklad 7

Opakuje se postup podle příkladu 6 stím, že se namísto 10% přebytku sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové použije pouze 7% přebytek, tzn. 138,5 g (80,4% čistota, 0,535 mol).

Získá se 148,4 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UV-spektrofotometrickou analýzou) 99,9 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 95,9 % teorie.

Příklad 8

Opakuje se postup podle příkladu 6, přičemž se však k výchozím látkám, tvořeným 4,4’-bis15 (dimethoxyfosfonomethyl)difenylem a sodnou solí kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové, přidá 260 g kapalného amoniaku namísto 210 g.

Získá se 147,1 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)-difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UV20 spektrofotometrickou analýzou) 91,4%. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 95,6 % teorie.

Zařízení, sestávající ze skleněného autoklávu Buechi o obsahu 1 litru, vybaveného pláštěm s možností zavádění chladicího a ohřívacího média, tlakoměrem (0 až 1 MPa) a tlakovým 25 regulátorem (0 až 0,7 MPa, Tescom-Back-Pressure-Regulator), míchadlem poháněným permanentním magnetem, objímkou pro teploměr, hrdly pro zavádění reakčních složek a pojistnou tlakovou destičkou (1 MPa), se ochladí na teplotu -45 °C.

Do tohoto skleněného autoklávu se předloží 320 g kapalného amoniaku při teplotě -45 °C, načež se za míchání a po přidání asi 0,5 g kousku sodíku a 0,3 g nonahydrátu dusičnanu železitého přidá v průběhu 20 minut celkem 5,8 g (0,25 mol) sodíku po malých kouscích, přičemž z reakční nádoby uniká proud vodíku. Vzniklá šedočemá suspenze amidu sodného se míchá ještě při teplotě -45 °C po dobu 30 minut.

K této suspenzi amidu sodného se při teplotě -45 °C až -38 °C přidá v průběhu 5 minut 40,7 g 4,4’-bis-(dimethoxyfosfonomethyl)difenylu (98% čistota, 0,1 mol), přičemž tento přídavek se provádí za míchání a za použití nálevky pro dávkování práškových materiálů. Přitom vznikne tmavěčervená suspenze, která se potom ještě míchá při teplotě -45 °C po dobu 30 minut. Ktéto tmavočervené suspenzi se za míchání v průběhu 5 minut při teplotě -45 °C až -33 °C přidá 50,5 g sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové (99% čistota, 0,24 mol) za použití nálevky pro dávkování práškových materiálů.

Skleněný autokláv se uzavře a tmavočervená suspenze se míchá při teplotě -10 °C (0,2 MPa) po dobu 4 hodin, přičemž tmavočervené zbarvení zmizí a vznikne krystalická světležlutá suspenze 45 reakčního produktu. Přebytek amidu sodného se neutralizuje přidáním 2 g (0,05 mol) plynného chlorovodíku.

Za účelem zpracování reakční směsi se tlak ve skleněném autoklávu sníží z 0,2 MPa na atmosférický tlak částečným odpařením amoniaku, přičemž se vnitřní teplota sníží z-10 °C na 50 -33 °C. Reakční směs se potom zředí vodou (300 ml) a získaná suspenze se dalekosáhle zbaví amoniaku pomalým zahříváním na teplotu 20 °C. Míchadlo se odstaví a autokláv se vyprázdní. Reakční směs se nakonec zahustí za vakua v rotační odparce, načež se vyjme při teplotě 90 °C roztokem 30 g chloridu sodného ve 150 ml vody a ochladí na okolní teplotu. Reakční produkt se

- 12CZ 286135 B6 zfiltruje na nuči, promyje 100 ml 7,5% roztoku chloridu sodného a vysuší za vakua při teplotě 100 °C až do konstantní hmotnosti.

Získá se 52,5 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 91,4%. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 85,3 % teorie.

Příklad 10

Opakuje se postup podle příkladu 9, přičemž se však kondenzace provádí při teplotě -35 °C a za atmosférického tlaku.

Získá se 54,1 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 89,2%. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu činí 85,8 % teorie.

Příklad 11

Do zařízení, které bylo popsáno v příkladu 9, se v následujícím pořadí předloží 67,8 g 4,4’bis(dimethoxyfosfonomethyl)-difenylu (88,1% čistota, 0,15 mol), 90,6 g sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové (79,3% čistota. 0,345 mol) a 230 g kapalného amoniaku a obsah autoklávu se míchá při teplotě 9 °C (0,6 MPa).

Ktéto suspenzi se v průběhu 10 minut za míchání přidá 81,0 g 30% methanolického roztoku methoxidu sodného (0,45 mol), přičemž se reakční teplota zvýší z 9 °C (0,6 MPa) na 20 °C (0,66 MPa) a vznikne suspenze reakčního produktu. Reakční směs se míchá při teplotě 20 °C ještě po dobu jedné hodiny a přebytek methoxidu sodného se potom neutralizuje přidáním 6 g (0,15 mol) plynného chlorovodíku.

Za účelem zpracování reakční směsi se tlak v autoklávu sníží z 0,66 MPa na atmosférický tlak částečným odpařením amoniaku, přičemž klesne vnitřní teplota z 20 °C na -19 °C. Reakční směs se potom zředí vodou (300 ml) a získaná suspenze se dalekosáhle zbaví amoniaku pomalým zahříváním na teplotu 20 °C. Míchadlo se odstaví a autokláv se vyprázdní. Reakční směs se nakonec zahustí k suchu za vakua v rotační odparce, načež se zbytek vyjme při teplotě 90 °C roztokem 45 g chloridu sodného ve 225 ml vody a ochladí na okolní teplotu. Reakční produkt se odfiltruje na nuči, promyje 150 ml 7,5% roztokem chloridu sodného a vysuší za vakua zahříváním na teplotu 100 °C až do konstantní hmotnosti.

Získá se 83,6 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 94,0 %. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostytryl)difenylu činí 93,1 % teorie.

Příklad 12

Opakuje se postup podle příkladu 11 stím, že se namísto 15% přebytku sodné soli kyseliny benzaldehyd-2-sulfonové použije pouze 10% přebytek, tzn. 86,6 g(79,3% čistota, 0,33 ml).

-13 CZ 286135 B6

Získá se 83,2 g dvojsodné soli 4,4’-bis-(2-sulfostyryl)difenylu ve formě světležlutého krystalického prášku s teplotou tání vyšší než 300 °C, který má čistotu (stanovenou UVspektrofotometrickou analýzou) 94,7%. Výtěžek dvojsodné soli 4,4’-bis-{2-sulfostyryI)difenylu činí 93,4 % teorie.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy distyrylbifenylových sloučenin obecného vzorce 1 (SC₃M) rt kondenzací sloučeniny obecného vzorce 2

O

CH₂- P (OR₂)_ř (SO₃M)_m (2)

20 se sloučeninou obecného vzorce 3 (3) přičemž v uvedených obecných vzorcích

Ri r₂

M n m

P m + p znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, obsahující 1 až 5 uhlíkových atomů, nebo atom halogenu, znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, znamená solitvomý bezbarvý kation, znamená 2 nebo 4, znamená 0 nebo 2 a znamená 0 nebo 1, Za předpokladu, že je rovno 2 nebo 4, v přítomnosti silně alkalicky reagujících látek, vyznačený tím, že se kondenzace provádí v kapalném amoniaku.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se kondenzuje sloučenina obecného

40 vzorce 4

- 14CZ 286135 B6

O ch₂- p (OR₂)₂ (4) (OR se sloučeninou obecného vzorce 5 (5) přičemž v uvedených obecných vzorcích

Ri znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, obsahující 1 až 5 uhlíkových atomů, nebo atom halogenu,

R₂ znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, a

M znamená solitvomý bezbarvý kation.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že se kondenzuje sloučenina obecného vzorce 4 se sloučeninou obecného vzorce 6 (6) přičemž v uvedených obecných vzorcích

R₁ znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, obsahující 1 až 5 uhlíkových atomů, nebo atom chloru,

R₂ znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, a

M znamená solitvomý bezbarvý kation.
4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, provádí při teplotě mezi -40 °C a 25 °C.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačený mezi 0 °C a 25 °C
6. Způsob podle nároku 5, vyznačený mezi 10 °C a 20 °C.

vyznačený tím, že se kondenzace tím, že se kondenzace provádí při teplotě tím, že se kondenzace provádí při teplotě
7. Způsob podle některého z nároků laž6, vyznačený tím, že se sloučenina obecného vzorce 1 oddělí od vedlejších produktů filtrací z kapalného amoniaku.
8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačený tím, že se amoniak recykluje.

- 15CZ 286135 B6
9. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že poměr sloučenin obecných vzorců 2 a 3 činí 1:2 až 1:2,5.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že poměr sloučenin obecných vzorců 2 a 3 činí 1:2,1 až 1:2,2.
11. Způsob podle nároku 1 pro přípravu sloučeniny obecného vzorce 7 (7) kondenzací sloučeniny obecného vzorce 4 θ .----. ____ O (OR₂)₂ P - CH₂-/ /~\ ^CH2~ P (O^r ₂)₂ (4) se sloučeninou obecného vzorce 8 (8) přičemž v uvedených obecných vzorcích R₂ znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, a M znamená sodný, draselný nebo amonný kation, vyznačený tím, že se

a) předloží kapalný amoniak,

b) přidá sodík a katalyzátor,

c) takto získaná suspenze amidu sodného se přidá k suspenzi sloučenin obecných vzorců 4 a 8 v kapalném amoniaku,

d) přebytečný amid sodný se neutralizuje,

e) finální produkt obecného vzorce 7 se odfiltruje, a

f) amoniak se regeneruje pro další kondenzaci odpařením.

Konec dokumentu