DE1261502B

DE1261502B - Verfahren zur Gewinnung von praktisch geruchfreiem und spektralreinem Dimethylsulfoxid

Info

Publication number: DE1261502B
Application number: DEM69979A
Authority: DE
Inventors: John Edward Allegretti; Michael Midler
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1965-06-28
Filing date: 1966-06-27
Publication date: 1968-02-22
Also published as: US3358037A; GB1111207A; SE349565B; BR6680632D0; NL6608850A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο-23/03

Nummer: 1261502

Aktenzeichen: M 69979IV b/12 ο

Anmeldetag: 27. Juni 1966

Auslegetag: 22. Februar 1968

Aus Journal of the Am. Chem. Soc., 84 (1962), S. 594, ist ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Dimethylsulfoxid bekannt, gemäß welchem man kurz vor der Verwendung des Dimethylsulfoxids mehrere Fraktionen ausfriert und von dem flüssigen, verunreinigten Teil abtrennt. Dieses diskoninuierlich arbeitende Verfahren ist für technische Bedürfnisse sehr unzulänglich.

Die verfügbaren Sorten an Dimethylsulfoxid weisen in verschiedenem Ausmaß Verunreinigungen und einen störenden Geruch auf, die bei Verwendung auf pharmazeutischem Sektor unerwünscht sind. Die Verunreinigungen liegen in den im Handel erhältlichen, schon gereinigten Dimethylsulfoxidsorten in ziemlich geringen Konzentrationen, d. h. solchen von unter 1%, vor; sie sind im Ultrarotspektrum nicht feststellbar, wohl aber im UV-Absorptionsspektrum.

Es wurde nun gefunden, daß man praktisch geruchfreie und spektralreines Dimethylsulfoxid aus dem entsprechenden technischen Produkt gewinnen kann, wenn man technisches Dimethylsulfoxid im Kreislauf durch Aktivholzkohle führt, dann abkühlt, den dabei kristallisierten Anteil vom nicht kristallisierten Anteil abtrennt, wieder verflüssigt und sioliert und den beim Abkühlen nicht kristallisierten Anteil zusammen mit technischem Dimethylsulfoxid kontinuierlich dem Kreislaufsystem wieder zuführt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die kontinuierliche Herstellung eines Dimethylsulfoxids, das im wesentlichen geruchlos ist und Verunreinigungen nur in geringer Menge enthält. Sie ermöglicht die Entfernung eines wesentlichen Anteils der bei Anwendung im pharmazeutischen Bereich störenden Verunreinigungen.

Technisches Dimethylsulfoxid weist einen schädlichen Geruch auf, der vermutlich auf die Anwesenheit von Dimethylsulfid oder anderen Schwefelverbindungen zurückzuführen ist, und hat nach Reinigung mittels Stickstoff eine UV-Absorption bei 275 Millimikron von über 0,25. Als Standard für pharmazeutisch brauchbares Dimethylsulfoxid sind eine Absorption unter 0,1 und im wesentlichen Geruchlosisgkeit festgelegt worden.

Bei dem kontinuierlichen Verfahren gemäß der Erfindung wird die Konzentration der Verunreinigungen im Flüssigkeitzustand konstant gehalten, indem man diese Flüssigkeit durch eine Aktivkohlesäule umwälzt, während technisches Dimethylsulfoxid in der Menge zugesetzt wird, die der Menge des gefrorenen und entfernten Gutes entspricht. Auf diese Weise tritt keine Erhöhung der Konzentration der Verunreinigungen in der umgewälzten Dimethyl-Verfahren zur Gewinnung von praktisch
geruchfreiem und spektralreinem
Dimethylsulfoxid

Anmelder:

Merck & Co., Inc., Rahway, N. J. (V. St. A.)
Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz und Dr. D. Morf,
Patentanwälte,
8000 München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:
John Edward Allegretti,
East Brunswick, N. J.;
Michael Midier, Clark, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. Juni 1965 (467 380)

sulfoxid-Flüssigphase und dementsprechend keine Zunahme der in der Festphase verbleibenden Verunreinigungen ein.
Vorzugsweise wird bei dem kontinuierlichen Verfahren gemäß der Erfindung das technische Dimethylsulfoxid durch eine Aktivkohle-Säule mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. in der gleichen Menge zugeführt, mit bzw. in der das Dimethylsulfoxid gefroren und anschließend geschmolzen und ausgetragen wird.

Man kann mit zwei oder mehr parallel angeordneten Säulen arbeiten, um eine Regenerierung der Aktivkohle in der einen Säule ohne Unterbrechung des Gutstroms durch die andere zu erlauben. Das aktivkohlebehandelte Dimethylsulfoxid wird dann einer Gefriereinheit zugeführt, in welcher das Gefrieren unter kräftiger Bewegung bewirkt wird. Eine solche Bewegung ist notwendig, um die Verunreinigungen an der Fest-Flüssig-Grenzfläche zu entfernen. Anderenfalls ergibt sich an dieser Grenzfläche eine hohe Konzentration der Verunreinigungen, wobei ein Einschluß solcher überschüssiger Verunreinigungen in dem kristallisierten Dimethylsulfoxid eintreten kann. Das kristallisierte Dimethylsulfoxid wird dann einer Schmelzeinheit zugeführt, in welcher gereinigtes Dimethylsulfoxid in flüssiger Form erhalten wird. Währenddessen wird ein Teil des flüssig gebliebenen, die Verunreinigung enthaltenden Dimethylsulfoxids

809 509/344

von der Gefriereinheit im Kreislauf zu den Aktivkohlesäulen zurückgeführt und dort mit technischem Dimethylsulfoxid vereinigt, und zwar in einer Menge, die der des gefrorenen Dimethylsulfoxids entspricht, das zur Schmelzeinheit abgezogen wird; dadurch wird ein kontinuierlicher Arbeitsgang aufrechterhalten.

Bei der Durchführung dieser Arbeitsstufen erhält man ein Dimethylsulfoxid, das eine UV-Absorption bei 275 Millimikron vom allgemein unter etwa 0,10 hat und im wesentlichen geruchlos ist.

Vergleiche des gemäß der Erfindung gereinigten Dimethylsulfoxids mit unreinem Ausgangsmaterial oder mit nach anderen Methoden gereinigten Materialien werden mittels UV-Absorptionsspektren und qualitativen Geruchsprüfungen durchgeführt. Andere *5 Analysetechniken haben sich, wie oben erwähnt, nicht als geeignet erwiesen. Der Vergleich erfolgt bei einer Wellenlänge von 275 Millimikron unter Verwendung von Wasser als Standard, wobei diese Wellenlänge gewählt worden ist, da die UV-Absorp- a° tionskurve, die man bei einer Probe von rohem Dimethylsulfoxid unter Verwendung des gemäß der Erfindung gereinigten Dimethylsulfoxids als Standard erhält, eine Maximalabsorption der Verunreinigung an diesem Punkt zeigt. Durch Anwendung dieses Wertes bei verschiedenen Dimethylsulfoxidproben wird ein bequemer Bezugspunkt für die Bestimmung der realtiven Reinheit erhalten.

Das folgende Beispiel erläutert die Arbeitsweise zur Durchführung der Erfindung.

Beispiel

Zu Betriebsbeginn wird durch eine Aktivholzkohlegranulat enthaltende Säule von 1¹^^m Länge und 2¹Z₂ cm Durchmesser technisches Dimethylsulfoxid mit einer UV-Absorption bei 275 Millimikron von 0,285 eingeführt, wobei sich die UV-Absorption des von der Aktivkohlesäule abströmenden Dimethylsulfoxids bei 275 Millimikron auf 0,12 vermindert. Das so behandelte Dimethylsulfoxid wird dann kontinuierlich mit 700 cm³/Std. durch die Gefriereinheit gepumpt, in der eine kräftige Bewegung aufrechterhalten wird, kontinuierlich mit 600 cm³/Std. gefroren und kontinuierlich zur Schmelzeinheit entfernt. Das kontinuierlich aus der Schmelzeinheit ausgetragene, geschmolzene, gereinigte, flüssige Dimethylsulfoxid hat eine UV-Absorption bei 275 Millimikron von nur 0,09. Gleichzeitig hiermit wird kontinuierlich das flüssig gebliebene Dimethylsulfoxid mit 100 cm³/Std. von der Gefriereinheit im Kreislauf zu der Aktivkohlesäule zurückgeführt und dort mit dem kontinuierlich zugeführten, technischen Dimethylsulfoxid vereinigt, dessen Zufuhr mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt, mit welcher das gefrorene Dimethylsulfoxid zur Schmelzeinheit abgezogen wird. Die UV-Absorption bei 275 Millimikron des im Kreislauf zurückgeführten, flüssig gebliebenen Dimethylsulfoxids beträgt 0,30. Zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Betriebs arheitet man mit zwei parallelliegenden Kohlenstoffsäulen, die abwechselnd eingesetzt werden, um eine Reinigung und Regenerierung der einen Säule zu ermöglichen, während die andere sich in Betrieb befindet.

Wesentlich für eine erfolgreiche Durchführung des Verfahrens gemäß derErfindungist,daß das dem Kreislauf system gemäß der Erfindung zugeführte technische Dimethylsulfoxid realtiv wasserfrei ist, da mit zunehmendem Wassergehalt der Gefrierpunkt des Dimethylsulfoxids wesentlich gesenkt wird. Zur Erläuterung dient die folgende Gefrierpunkttabelle von wasserhaltigem Dimethylsulfoxid.

Wasser	Gefrierpunkt
%	⁰C
0,0	+18,45
0,1	+18,3
0,5	+17,4
1,0	+18,4
1,5	+15,4
2,0	+14,4
3,0	+12,3
5,0	+ 6,0
10,0	- 5,5
15,0	—19,0
20,0	-32,0

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von praktisch geruchfreiem und spektralreinem Dimethylsulfoxid aus dem entsprechenden technischen Produkt, d adurch gekennzeichnet, daß man technisches Dimethylsulfoxid im Kreislauf durch Aktivholzkohle führt, dann abkühlt, den dabei kristallisierten Anteil vom nicht kristallisierten Anteil abtrennt, wieder verflüssigt und isoliert und den beim Abkühlen nicht kristallisierten Anteil zusammen mit technischem Dimethylsulfoxid kontinuierlich dem Kreislaufsystem wieder zuführt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
J. of Am. Chem. Soc, 84, (1962) S. 594.

809 509/344 2.68 © Bundesdruckerei Berlin