DE815642C - Verfahren zur Herstellung von Sulfamid und Amidosulfonsaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Sulfamid und Amidosulfonsäure Es ist bekannt, daß Sulfamid in diskontinuierlichem und kontinuierlichem Verfahren aus Sulfurylchlorid und Ammoniak dargestellt werden kann. Bei diesen Verfahren wird das ganze, zur Reaktion bestimmte Sulfurylchlorid in bestimmtem Verhältnis mit einem Lösungsmittel verdünnt und dann mit Ammoniak unter intensiver Durchmischung zur Reaktion gebracht. Durch das große Verdünnungsverhältnis, das gewählt wird, um bessere Ausbeuten an Sulfamid zu erzielen, müssen große Mengen Verdünnungsmittel laufend mitverarbeitet werden. Verzichtet man hierbei auf eine Verdünnung des Sulfurylchlorids, so sinkt die Ausbeute an Sulfamid sehr stark ab.
• Es wurde nun gefunden, daß man den Nachteil, große Mengen Verdünnungsmittel einzusetzen, dadurch abstellen kann, daß man ein sich während der Reaktion nicht wesentlich änderndes Volumen an Lösungsmittel, das nur mit Sulfurylchlorid, nicht mit Ammoniak mischbar ist, zum Ammoniak als besondere Schicht gibt und in diese Lösungsmittelschicht allmählich unverdünntes Sulfurylchlorid fließen läßt. Das Sulfurylchlorid verdünnt sich entsprechend mit dem Lösungsmittel und wird in dieser Verdünnung an der Grenzschicht durch schwache Vermischung der Grenzflächen mit dem flüssigen Ammoniak zur Reaktion gebracht. Die Vermischung wird zweckmäßigerweise so erreicht, daß man eine Rührvorrichtung verwendet, die die Lösung von Sulfurylchlorid in das Ammoniak hineinzieht. Da das Lösungsmittel mit dem Ammoniak nicht mischbar ist, kehrt es, frei von Sulfurylchlorid, in seine Schicht wieder zurück und dient erneut zur Verdünnung des Sulfurylchlorids. Damit wird erreicht, daß einerseits unverdünntes Sulfurylchlorid angewandt und andererseits dieses Sulfurylchlorid in verdünntem Zustand mit flüssigem Ammoniak an der Grenzschicht Lösungsmittel-Ammoniak in Reaktion treten kann.
• Bei dieser Herstellungsweise braucht also im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, wo die Reaktionsmischung in starke Turbulenz versetzt werden muß, nur schwach gerührt zu werden, und zwar in der Grenzfläche. Eine starke Turbulenz würde hier die Aufgabe, die das Lösungsmittel durchzuführen hat, zunichte machen.
• Das neue Verfahren läßt sich mit sehr gutem Erfolg auch kontinuierlich durchführen. Hierbei wird außer der laufenden Zugabe von Sulfurylchlorid das verbrauchte Ammoniak laufend ergänzt und die ausgeschiedenen Produkte, die im wesentlichen aus Ammoniumchlorid und Sulfamid bestehen, werden laufend entfernt.
• Allgemein treten bei der Umsetzung von Sulfurylchlorid mit Ammoniak neben Sulfamid noch Sulfamidkondensationsprodukte auf, die aus Imidodisulfamid, Diimidotrisulfamid usw. bestehen. Es ist bekannt, daß durch mehrtägiges Stehen der Reaktionsprodukte in saurer wäßriger Lösung die Kondensationsprodukte zu Sulfamid und Amidosulfonsäure hydrolysieren.
• Die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte läßt sich aber wesentlich vereinfachen. Die Hydrolyse der Sulfamidkondensationsprodukte erfolgt nämlich fast momentan, wenn man, wie gefunden wurde, die wäßrige Suspension der Reaktionsprodukte, kongosauer gestellt, für kurze Zeit zum Sieden erhitzt; hierbei zersetzt sich das schon vorhandene Sulfamid trotz seiner Zersetzungstemperatur von 93° C nicht. Beispiel r In einen Reaktionsturm werden 510 g flüssiges Ammoniak eingefüllt. Das Ammoniak wird überschichtet mit 1,51 eines Pentan-Hexan-Gemisches. Die Kühlung erfolgt mittels Kältesole,' die durch ein eingebautes Kühlschlangensystem gepumpt wird, auf -4o° C. Während in die obere Zone der Lösungsmittelschicht 405 g unverdünntes Sulfurylchlorid allmählich zugeführt werden, wird die Grenzschicht Ammoniak-Lösungsmittel schwach gerührt. Im wesentlichen scheiden sich Ammoniumchlorid und Sulfamid als Reaktionsprodukte aus. Diese werden aus dem Reaktionsbehälter abgezogen und nach Abdampfen des überschüssigen Ammoniaks wird das Reaktionsprodukt in Wasser aufgeschlämmt, die Suspension kongosauer gestellt und etwa 5 Minuten zum Sieden erhitzt. Nach Elbkühlen und Abfiltrieren des Rückstandes, der aus Ammoniumchlorid besteht, wird das Filtrat, das hauptsächlich Sulfamid, daneben Amidosulfonsäure und wenig Ammoniumchlorid gelöst enthält, unter vermindertem Druck eingedampft. Der Eindampfrückstand wird mit Methylacetat oder anderen spezifischen Lösungsmitteln zur Isolierung des Sulfamids extrahiert. Aus dem Extraktionsrückstand wird die Amidosulfonsäure entweder durch fraktionierte Kristallisation oder durch Umsetzung mit konzentrierten Säuren, wobei die Amidosulfonsäure im Gegensatz zum Ammonsalz nicht in Lösung geht, rein erhalten.
• Die Ausbeute, bezogen auf Sulfurylchlorid, beträgt 85 °/o Sulfamid und etwa 14 % Amidosulfonsäure. Beispiel 2 In einen Reaktionsturm, der u. a. eine Ablaßvorrichtung für die Reaktionsprodukte und Zuführung für Ammoniak enthält, wird flüssiges Ammoniak in einer Standhöhe von 15 cm eingefüllt und das Ammoniak mit einem Hexan-Pentan-Gemisch in 25 cm hoher Schicht überschichtet. Durch Kältesole, die durch ein eingebautes Kühlschlangensystem gepumpt wird, wird die Kühlung auf -4o bis -2o° C gehalten. Ein Rührer, der in der Grenzschicht Ammoniak-Lösungsmittel steht, sorgt während der ganzen Umsetzung für eine Durchmischung der Grenzfläche. Im molaren Verhältnis i : 8 (S02C12: NH3) werden unverdünntes Sulfurylchlorid in die obere Zone der Lösungsmittelschicht und kondensiertes Ammoniak der unteren Zone der Ammoniakschicht zugeführt. Das sich ausscheidende Reaktionsprodukt wird kontinuierlich abgezogen und hieraus nach Abdampfen des überschüssigen Ammoniaks das Sulfamid und die Amidosulfonsäure wie in Beispiel r aufgearbeitet. Die Ausbeute an Sulfamid beträgt etwa 8o °/o, an Amidosulfonsäure etwa 2o °/o, bezogen auf eingesetztes Sulfurylchlorid.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Sulfamid und Amidosulfonsäure, durch direkte Umsetzung von Sulfurylchlorid mit flüssigem Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß man ein sich während der Reaktion nicht wesentlich verändertes Volumen an Lösungsmittel, das sich nur mit Sulfurylchlorid, aber nicht mit Ammoniak mischt, zum Ammoniak als besondere Schicht gibt und unter schwacher Vermischung der Grenzflächen unverdünntes Sulfurylchlorid in die Lösungsmittelschicht fließen läßt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren unter gleichzeitiger Zuführung von Sulfurylchlorid und Ammoniak und Abführung der Reaktionsprodukte kontinuierlich gestaltet.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anfallende Gemisch der Reaktionsprodukte in wäßrig-kongosaurem Mittel kurze Zeit zum Sieden erhitzt wird.