DE883599C - Verfahren zur Herstellung von Guanidinsulfat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Guanidinsulfat Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Guanidinsulfat unter Verwendung wählfeiler Ausgangsstoffe sowie einer einfachen Apparatur und Herstellungsweise.
• Erfindungsgemäß erhält man Guanidinsulfat durch Erhitzen von. Harnstoff mit Diammoniumimidodisulfonat und/oder Triammoniumimidodisulfonat bei An- oder Abwesenheit von Ammoniak.
• Die Reaktion von Harnstoff mit Diammoniumimidodisulfonat einer Verbindung mit der Formel HN(5020NH4)2 mit oder ohne zusätzliches Ammoniak verläuft nach den folgenden hypothetischen Gleichungen: Wenn. auch der genaue Reaktionsverlauf unbekannt ist, so kann man doch annehmen, daß die obigen Gleichungen die Reaktion im wesentlichen richtig wiedergeben. Es ist aber durchaus möglich, daß sich Zwischenprodukte bilden, die weiter reagieren und die endgültige Verbindung ergeben.
• Diammoniumimidodisulfonatkann aus Ammoniak und Schwefeltrioxyd- bei Atmosphärendruck nach dem in der Patentschrift 562 738 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Hierbei bildet sich Diammonium.imidodisulfonat, wenn Ammoniak und Schwefeltri.oxyd in stöchiometrischen Verhältnissen nach der folgenden Gleichung umgesetzt werden: 3 NH3+2 S03 -> HN: (S020NHi)2; wenn jedoch ein großer Überschuß an Ammoniak verwendet wird, bildet sich ein basisches Tr iammoniumsalz wie folgt: Das Triammonium.salz bildet sich auch. als Zwischenprodukt nach der umseitig angeführten Gleichung (i); man kann also auch das Triammoniumsalz in einem geschlossenen druckbeständigen Behälter mit Harnstoff erhitzen und erhält,dann .gleichfall's Guanidinsulfat; es entspricht in dieser Beziehung einem vollen Äquivalent DiammoniumimidodisuIfonat plus Ammoniak.
• Im allgemeinen wird das neue Verfahren: durch einfaches Zusammenschmelzen: .der Reaktionsstoffe und nachfolgendes kurzes Erhitzen auf eine ge-,eignete Temperatur durchgeführt. Hierauf wird d!ie Reaktionsmischung gekühlt und mit Wasser ausgezogen; aus dem wäßrigen Extrakt erhält man das Guaniidinsulfat in bekannter Weise. Die Umsetzung wird, wie gesagt, meist durch Zusammenschmelzen der Reaktionsstoffe durchgeführt, jedoch ist die Verwendung geeigneter Lösungs- und/oder Verdünnungsmittel durchaus möglich.
• Wenn auch die Reaktion innerhalb eines weiten Temperaturbereichs durchgeführt werden kann, empfiehlt sich im allgemeinen die Anwendung einer Temperatur von .etwa igo bis 300°, im besonderen von 22o bis 24o° C. Bei Temperaturen wesentlich unter igo° verläuft die Reaktion etwas langsam; bei Temperaturen wesentlich über 25o° findet merkliche Zersetzung .des Guanidinsulfats statt.
• Die Umsetzung kann in .einem Autoklav wie auch in einem offenen Kolben: durchgeführt werden; wenn jedoch. Druck angewandt wird, muß die Reaktionszeit verringert werden.
• Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der vorliegenden Erfindung näher beschreiben. Beispiel I Eine Mischung von 36 -g Harnstoff und 63,4 g Diammoniumimidodisulfonat wurde in einen offenen Becher mit Rghrer gegeben und, der Becher in einem Ölbad 2 Stunden lang auf 22o° erb-itzt. Die Reaktionsmischung wurde dann gekühlt, gemahlen, mit Wasser ausgelaugt. Ausbeute: 441/a Guani.dinsulfat.
• Beispiel 2 Unter den gleichen Bedingungen wie in. Beispiel i wurden 24 g Harnstoff mit 84,5 g Diammoniumimido 4isulfonat erhitzt. Die Ausbeute an Guanidinsulfat betrug 491/o.
• Beispiel. 3 Unter den Versuchsbedingungen der vorstehenden Beispiele wurden 3,6 g Harnstoff mit 25,4 @g Diammoniumimidodisulfonat erhitzt und eine Ausbeute von 28,51/o Guanidinsulfat erhalten.
• Beispiel 4 36g Harnstoff und 63,4g Diammoniumimidodisulfonatwurden in einem 3oo-ccm-Autoklav zusammen .mit 5,1 g Ammoniak eingefüllt. Der Autoklav wurde unter Eigendruck 2 Stunden lang auf 21o° #erhitzt. Danach wurde er gekühlt, geöffnet, die Reaktionsmischung her ausgekratzt und mit Wasser ausgelaugt. Es wurde eine Ausbeute von 534% Guanidin@sulfat erhalten.
• Beispiel 5 Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 wurden 24 g Harnstoff und 84,5 g Diammoniumimidodisul:fonat in einem Autoklav mit 6,8,g Ammoniak erhitzt. Es wurde eine Ausbeute von 71,I1/1 Guanidinsulfat erhalten.
• Beispiel 6 Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 und 5 wurden 12 g Harnstoff und 84,5 g Diammoniumimidodisulfonat mit 6,8 g Ammoniak erhitzt. Es wurde eine Ausbeute von 76,31/0 Guanidinsulfat erhalten.
• In den Beispielen' 4, 5 und 6 vereinigte sich etwas Ammoniak und Diammoni.umimidodisulfonat zu Triammoniumimi.dodisulfonat, das wiederum mit dem Harnstoff reagierte und Guani.dinsulfat ergab.
• Die niedrige Ausbeute von Beispiel 3 liegt wahrscheinlich an der Schwierigkeit beim Rühren der Mischung.
• Wenn auch die Ausbeute an Guanidinsulfat in den Beispielen, die mit einem Autoklav arbeiten, mit der Steigerung des Verhältnisses Diammoniumimidodisulfonat : Harnstoff anwächst, so ist es doch kaum wirtschaftlich, die Menge an: Diammoniumimidodisulifonat über das Molverhältnis i : i hinaus zu erhöhen. Somit ist, allgemein: gesprochen, das Molverhältnis Diammoniumimi@dodisulfonat : Harnstoff von i : i vorzuziehen. Jedoch wird irgendein Verhältnis dieser Reaktionsstoffe zueinander stets etwas G:uani,dinsulfat erzeugen, wenn beide zusammen auf igo Abis 300° erhitzt werden. Das durch das Verfahren dieser Erfindung hergestellte Guanidinsulfat besteht vorwiegend aus Diguanidinsul,fat, [N H2 C ( : N H) N H2] 2 . H2 S04-Das stärker saure Monoguanidinsulfat, N H2 C (: N H) N H2 . H2 S04, läßt sich leicht durch Ansäuern. einer wäßrigen Lösung des Diguanidinsuffats mit Schwefelsäure herstellen. Im allgemeinen besteht das Salz bei pH etwa 2 vorwiegend aus Monoguani@dinsulfat, wohingegen bei pil etwa 7 das Diguailidinsulfat vorliegt.
• Das Guanidinsulfat kann durch die üblichen Methoden isoliert werden, z. B. durch Kühlen oder Eindampfen der wäßrigen Lösung bis zur Kristallisation oder durch Zufügen einer mit Wasser mischbaren Flüssigkeit, wie Äthanol, um die Löslichkeit des Salzes herabzusetzen un,d dessen Ausfällen zu bewirken.. Infolge der beträchtlichen. Löslichkeit des Sulfats wird die letztere Methode gewöhnlich trotz der Kosten des Alkohols angewandt.
• Die Guan(idinsulfate, wie sie nach dem Verfahren dieser Erfindung hergestellt werden, sind wertvolle Chemikalien, die als Feuerschutzmittel, für die Herstellung von Harzen und Stoffen für Blaupausen, als Zwischenprodukte bei der Herstellung von chemotherapeutischen, pharmazeutischen und oberflächenaktiven Mitteln., für Explosivstoffe us-,v. brauchbar sind.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Guanidinsulfat, dadurch gelcennzeicbniet, daß Harnstoff mit Diammoniumimidodisulfonat und/oder Triammoniumimidodisulfon.at, in An- oder Ab- wesenheit von Ammoniak, erhitzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei einer Temperatur von 190 bis 300°, am besten zwischen 22o und 24.o° C durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ungefähr i Mol Harnstoff mit i Mol Disulfonat umgesetzt wird. d.. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion unter Druck durchgeführt wird.