Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin

Abstract

Zp sob p° pravy ester merkaptokarboxylov²ch kyselin obecn ho vzorce I, kde X znamen C.sub.1-4.n.alkylen a R znamen C.sub.1-18.n.alkyl, reakc hydrosulfidu amonn ho nebo hydrosulfidu alkalick ho kovu nebo kovu alkalick zeminy s odpov daj c m esterem halogenkarboxylov kyseliny obecn ho vzorce II, kde R a X maj shora uveden² v²znam a Y znamen atom chloru nebo bromu, v p° tomnosti hydrogensulfidu, p°i em se reakce prov d za absolutn ho tlaku hydrogensulfidu 1 a 3 MPa v alkoholick m prost°ed , p°i em alkoholem je C.sub.1-4.n.alkohol a m dium je bezvod nebo obsahuj c pouze vodu poch zej c z p° padn tvorby hydrosulfidu in situ.\

Classifications

C07C323/52 Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
View 1 more classifications

Landscapes

Show more

CZ289172B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
Yves Labat
Jean Pierre Muller

Worldwide applications
1994 FR 1995 IL TW CZ EP ES DE AT DK CA JP CN US KR BR HU 2000 US

Application CZ19952051A events

Description

Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin obecného vzorce I, kde X znamená CMalkylen a R znamená C|.Isalkyl, reakcí hydrosulfidu amonného nebo hydrosulfidu alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy s odpovídajícím esterem halogenkarboxylové kyseliny obecného vzorce II, kde R a X mají shora uvedený význam a Y znamená atom chloru nebo bromu, v přítomnosti hydrogensulfidu, přičemž se reakce provádí za absolutního tlaku hydrogensulfidu 1 až 3 MPa v alkoholickém prostředí, přičemž alkoholem je C, ^alkohol a médium je bezvodé nebo obsahující pouze vodu pocházející z případně tvorby hydrosulfidu in šitu.
HS-X-COOR (D
Y-X-COOR (Π)
Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin a zvláště způsobu přípravy esterů obecného vzorce I
HS-X-COOR (I), kde X znamená alkylenovou skupinu s přímým nebo s rozvětveným řetězcem s 1 až 4 atomy uhlíku a R alkylovou skupinu s přímým nebo s rozvětveným řetězcem s 1 až 18 atomy uhlíku, s výhodou 1 až 12 atomy uhlíku.
Dosavadní stav techniky
Shora uvedených známých esterů se průmyslově používá jako meziproduktů, zejména k výrobě derivátů cínu, jež se hodí jako tepelné stabilizátory pro poly(vinylchlorid) a v případě esterů nižších alkoholů (zvláště kde R znamená methylovou skupinu) k výrobě heterocyklických derivátů (thiofenu nebo thiazolu), které se hodí jako účinná látka prostředků k ochraně rostlin.
Hlavní cestou, jak získávat estery obecného vzorce (I) je esterifikace alkoholu ROH kyselinou HS-X-COOH, která se získává působením hydrosulfidu na odpovídající chlokarboxylovou nebo bromkarboxylovou kyselinu. Přes výtečnou celkovou výtěžnost má tento způsob nedostatek v tom, že vytváří značné množství vodné odpadní solanky.
Je známo, že estery merkaptokarboxylových kyselin mohou být připravovány působením hydrosulfidu alkalického kovu na ester halogenkarboxylové kyseliny. Tohoto způsobu použil zejména R. M. Acheson a kol. (J. Chem. Soc. 1961, str. 650 až 660, obzvláště str. 656) k přípravě methyl-a-merkapto-a-methylpropionátu působením hydrosulfidu sodného na methyl-a-broma-methylpropionát v bezvodém methanolu; výtěžek je velmi malý (přibližně 36 %). Je také možné připomenout zveřejněné přihlášky vynálezů číslo JP 48-86818,63-10755 a 2-304061, jež všechny se týkají způsobu v přítomnosti vody, buď v hydroalkoholickém prostředí (JP 48-86818 a 63—10755) nebo v prostředí voda-toluen za přítomnosti činidla přenosu fáze (JP 2-304061).
Zjistilo se, že přítomnost značného množství vody v reakčním prostředí (jiné vody než která případně pochází z vytváření hydrosulfidu in šitu) je nepříznivá vzhledem k selektivitě reakce a že tato selektivita se spíše zlepšuje, pracuje-li se při vysokém tlaku hydrogensulfidu.
Podstata vynálezu
Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin obecného vzorce I
HS-X-COOR (I), kde X znamená alkylenovou skupinu s přímým nebo s rozvětveným řetězcem s 1 až 4 atomy uhlíku a R znamená alkylovou skupinu s přímým nebo s rozvětveným řetězcem s 1 až 18 atomy uhlíku reakcí hydrosulfidu amonného nebo hydrosulfidu alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy s odpovídajícím esterem halogenkarboxylové kyseliny obecného vzorce II
Y-X-COOR (II),
-1 CZ 289172 B6 kde R a X mají shora uvedený význam a Y znamená atom chloru nebo bromu, v přítomnosti hydrogensulfidu, spočívá podle vynálezu vtom, že se reakce provádí za absolutního tlaku hydrogensulfidu 1 až 3 MPa v alkoholickém prostředí, přičemž alkoholem je C ^alkohol a médium je bezvodé nebo obsahující pouze vodu pocházející z případné tvorby hydrosulfidu in šitu.
Reakční prostředí tedy neobsahuje vodu jinou, než která případně pochází z vytváření hydrosulfidu in šitu, jak tomu je například v případě reakce při vytváření hydrosulfidu sodného:
NaOH + H2S NaSH + H2O
Jako alkoholu může být použito alkoholu s 1 až 4 atomy uhlíku, výhodné však je pracovat s izopropanolem a obzvláště s methanolem.
Reakce může probíhat při teplotě 0 až 80 °C, je však výhodné pracovat při teplotě 10 až 60 °C. Absolutní tlak hydrogensulfidu může dosahovat až 3 MPa, výhodný je však absolutní tlak 1 až 2 MPa.
Ačkoli je způsob podle vynálezu vhodný také pro estery bromkarboxylových kyselin, je výhodné vycházet z esterů chlorkarboxylových kyselin, získatelných ve výtečných výtěžcích (přibližně 96 %) esterifikační reakcí:
CI-X-COOH + ROH -> CI-XCOOR + H2O.
V závislosti na povaze použitého esteru (II) může být jeho počáteční koncentrace v reakčním prostředí 1 až 5 mol na litr alkoholu.
Jako hydrosulfidu alkalického kovu nebo kovu alkalického zeminy se může použít například hydrosulfidu sodného, draselného a vápenatého, výhodné však je použití hydrosulfidu amonného, 30 který se může vytvářet in šitu bez produkce vody. Molámí poměr hydrosulfid/ester obecného vzorce II je obecně 1 až 2, avšak k dosažení úplné konverze esteru obecného vzorce II je s výhodou 1,1 až 1,5. Neznačené hodnoty se zřejmě snižují na polovinu, použije-li se difunkčního hydrosulfidu, jako hydrosulfidu vápenatého Ca(SH)2.
Způsob podle vynálezu může probíhat kontinuálně nebo nesouvisle (po dávkách). Ve srovnání s obvyklými způsoby přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin esterifikací alkoholu ROH kyselinou HS-X-COOH poskytuje způsob podle vynálezu tu přednost, že se jednak vytváří jako vedlejší produkt přibližně o polovinu méně amonné soli nebo alkalické soli nebo soli kovů alkalických zemin a jednak se podstatně snižuje množství odpadní solanky. Po neutralizaci nadbytku hydrosulfidu v reakční směsi kyselinou (s výhodou kyselinou chlorovodíkovou nebo sírovou) mohou být skutečně vysrážené soli snadno odděleny filtrací před odpařením alkoholu nebo po něm.
V následujících příkladech, které vynález objasňují, aniž ho jakkoli omezují, jsou procenta 45 míněna hmotnostně a absolutní tlaky se uvádějí v MPa.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Do autoklávu z nerezavějící oceli se vnese 151 g methanolického roztoku amoniaku v koncentraci 9,1 % (to je 0,808 mol amoniaku) a pak se zavede hydrogensulfid o absolutním 55 tlaku 1,2 MPa. Pak se během 40 minut zavede čerpadlem 120 g (0,57 mol) 2-ethylhexylchlor
-2CZ 289172 B6 acetátu při udržování teploty na 10±2°C. Reakční směs se míchá po dobu jedné hodiny a autokláv se pak odtlakuje.
Analýza methanolického roztoku dokládá, že roztok obsahuje 49,3 % 2-ethylhexylthioglykolátu a 1,2 % 2-ethyihexylthiodiglykolátu, což odpovídá výtěžku 97,4 % 2-ethylhexylthioglykolátu.
Po neutralizaci kyselinou chlorovodíkovou se methanolický roztok zahřívá ve vakuu k odpaření methanolu a pak se filtruje k oddělení vysráženého chloridu amonného a nakonec se destiluje. Tím se získá 2-ethylhexylthioglykolát o čistotě větší než 99%, prostý zbytkové kyselosti.
Příklad 2
Do téhož reaktoru jako podle příkladu 1 se vnese 350 g methanolického roztoku hydrosulfidu sodného o koncentraci 8,5 % (to je 0,53 mol NaSH) a tlak se zvýší na 1 MPa zavedením hydrogensulfidu. Při udržování teploty na 10 °C se zavede 39 mg (0,36 mol) methylchloracetátu.
Po ukončení reakce a vyrovnání tlaku s tlakem okolí se získá methanolický roztok obsahující:
8,70 % methylthioglykolátu,
0,96 % methylthiodíglykolátu, <0,01 % methylchloracetátu, což odpovídá výtěžku 89 % methylthioglykolátu.
Příklady 3 až 9
Za použití téhož postupu jako v příkladech I a 2 se provede sedm zkoušek přípravy 2-ethylhexylthioglykolátu při různých tlacích hydrogensulfidu, při různých teplotách a/nebo za různého molámího poměru hydrogensulfid/2-ethylhexylchloracetát.
Podle příkladů 3 a 4, které slouží pro porovnání, je veškerý methanol (příklad 3) nebo polovina methanolu (příklad 4) nahražen vodou.
Pracovní podmínky a získané výsledky jsou shrnuty v tabulce I, kde symbol Z znamená skupinu -CH2COOC8H17.
Příklad Hydrosulfid Tlak H2S (MPa) Teplota (°C) Molámí poměr H2S/RCI Konverze ZC1 (%) Výtěžek sloučeniny (%)
ZSH ZSR Z-SS-Z ZOH
3(a,porov- návací NH4SH 0,1 40 1,5 39,5 14,3 15,4 9,1 0,7
^'porovnávací NH4SH 1,5 25-35 1,1 99,99 80,0 10,0 5(c) 5,0
5 NH4SH 1,2 40 1,1 100,0 91,0 8,4 0 0,6
6 nh4sh 1,3 18 1,1 100,0 94,0 5,6 0 0,4
7 porovnávací nh4sh 0,8 18 1,1 100,0 86,0 13,6 0 0,4
8 porovnávací NH4SH 0,1 40 2,0 100,0 42,0 50,1 6,8 1,1
9 NH4SH 1,0 10 1,1 100,0 93,0 6,2 0 0,8
(a> Zkouška provedena ve vodě,
-3CZ 289172 B6 (b) Zkouška provedena ve směsi 50/50 vody a methanolu, <c) Včetně trochy thioglykolové kyseliny a methylthioglykolátu.
Průmyslová využitelnost
Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin používaných průmyslově jako meziproduktů, zejména k výrobě derivátů cínu, jež se hodí jako tepelné stabilizátory pro poly(vinylchlorid) a v případě esterů nižších alkoholů k výrobě heterocyklických derivátů (thiofenu 10 nebo thiazolu), které jsou vhodnými činidly k ochraně rostlin.

Claims (7)
Hide Dependent

15 PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob přípravy esterů merkaptokarboxylových kyselin obecného vzorce I
20 HS-X-COOR (I), kde X znamená alkylenovou skupinu s přímým nebo s rozvětveným řetězcem s 1 až 4 atomy uhlíku a R znamená alkylovou skupinu s přímým nebo s rozvětveným řetězcem s 1 až 18 atomy uhlíku reakcí hydrosulfidu amonného nebo hydrosulfidu alkalického kovu nebo kovu alkalické 25 zeminy s odpovídajícím esterem halogenkarboxylové kyseliny obecného vzorce II
Y-X-COOR (II), kde R a X mají shora uvedený význam a Y znamená atom chloru nebo bromu, v přítomnosti 30 hydrogensulfidu, vyznačující se tím, že se reakce provádí za absolutního tlaku hydrogensulfídu 1 až 3 MPa v alkoholickém prostředí, přičemž alkoholem je Ci^alkohol a médium je bezvodé nebo obsahující pouze vodu pocházející z případné tvorby hydrosulfidu in šitu.
35
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že alkoholem je methanol nebo izopropanol.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že absolutní tlak hydrogensulfidu je 1 až 2 MPa.
4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě 0 až 80 °C, s výhodou 10 až 60 °C.
5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že počáteční koncentrace esteru 45 obecného vzorce II v reakčním prostředí je 1 až 5 mol na litr alkoholu.
6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že molámí poměr hydrogensulfid/ester obecného vzorce II je 1 až 2, s výhodou 1,1 až 1,5.
-4CZ 289172 B6
7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se používá hydrosulfidu amonného.