DEP0024776DA - Verfahren zur Herstellung von Sulfamid und Ammonfluorid - Google Patents

Description

Professor Br« Otto Bayer und Br* Ernst Oauer (beid® laverkusta,)

Leverkusen; den 1» Dez. 1948

Verfahren zur Herstellung von Sulfamid und Ammonfluorid

Es ist bereits bekannt, daß gasförmiges Sulfurylfluorid mit wäßrigem konzentrierten Ammoniak unter Bildung von Sulfamid reagiert. Wesentliche lachteile dieses Verfahrens sind, daß einmal die Reaktionsgeschwindigkeit sehr gering ist und zum anderen die Ausbeute an Sulfamid, bezogen auf Sulfurylfluorid, nur 54 $ beträgt. Eine Ausbeutesteigerung kann allerdings erzielt werden* wenn dem wäßrigen Ammoniak OaOO, zugesetzt wird.

Bekannt ist auch eine direkte Umsetzung zwisohen gasförmigem Sulfurylfluorid und gasförmigem Ammoniak unter normalem Druck, bei dem die äußerst"geringe Reaktionsgeschwindigkeit sioh etwas steigern läßt, wenn man die beiden Gase über das Ammoniakat des SuIfamids streichen läßt«

Ss wurde nun gefunden, daß sich bei der Umsetzung zwischen Sulfurylfluorid und Ammoniak die Reaktionsgeschwindigkeit tatsächlich steigern läßt, wenn man die Konzentrationen der Rtaktionspartner erhöht» Dies kann einmal geschehen, indem man Sulfurylfluorid und Ammoniak gasförmig, aber unter erhöhtem Druek aufeinander einwirken läßt, wobei als obere Temperatürgrenze +9o° einzuhalten ist«. Die Konzentration der Reaktionsteilnehmer läßt sieh weiterhin wesentlich erhöhen, wenn man entweder das Ammoniak oder Ammoniak und Sulfurylfluorid in verflüssigtem Zustand zur Reaktion bringt; hierbei kann man die Umsetzung bei Atmosphärendruck und Temperaturen von -78° bis annähernd +3o° oder untsr erhöhtem Brück bei Temperaturen bis 9o° durchführen.

Ba es bki der Reaktion zwischen gasförmigen Komponenten unter erhöhtem Brück schwierig ist, die Reaktionswärme abzuführen.; so daß die maximale temperatur von +9ο° nioht überschritten

kann diese Reaktion zur besseren Wärmeabführung in einem Lösungsmittel unter erhöhtem Ü&ruok vorgenommen werden. Eies® !taktlos «wischen gasförmigem Ammoniak und gasförmigem Sulfurylfluorid in einem indifferenten Lösungemittel kann aber auch bei normalem Sruek mit genügend großer Reaktionsgeschwindigkeit stattfinden wenn man vorsugsweise bei der Wahl des Lösungsmittels darauf ach» tut_p daß m indifferent gegen die leaktloaskomponenten ist, ein gutes Lösungevermögen sowohl für Ammoniak ale auea für Sulfurylfluorid besitztt dagegen das bei der Reaktion gebildete Ammon» fluorid nicht löstρ

Bei d-er Einwirkung von Sulfurylfluorid auf flüssiges Ammoniak kann auf ein Yerdünnungsmittel Tersiohtet werden_? ohne daS schlechte Ausbeuten eintreten? wie es bei der leaktlon zwischm Sulfurylchlorid und flüssigem Ammoniak ohne ein Yerdünnungsmittel der Fall ist ο

331® s® Terfahren können durch stet® Zuführung von Ammoniak und Sulfurylfluorid und Abführung der festen Reaktionsprodukte die im wesentlichen nur aus SuIfamid und Ammonfluorid beste« h@n_? kontinuierlich gestaltet werden«.

Beispiel Is

In einen Einenautoklaven werden getrennt 75 g gasförmiges Ammoniak und Io2 g gasförmiges Sulfurylfluorid gedrückt. Zur besseren Dorehmieohung der Sas© werden si© mit einer Rührvorrichtung durcheinandergewirbelt β Bi© bei der sofort eintretenden Reaktion gwischen den beiden Komponenten auftretende Wärme wird dureh Was®erkühlung weitgehend abgeführt, so daß die Temperaturgrens® Ton 9o° nieht überschritten wird» Der Brück im Reaktionsraum kenn auf Is atü gehalten werden»

Aus dem Reaktionsprodukte bestehend aus SuIfamid und Ammonfluorid, wird das SuIfamid durch Extraktion mit Methanol oder anderen geeigneten Lösungsmitteln herausgelöste Die Sulfamidausbeut« beträgt 85 - 9o f>, besogen auf eingesetztes Sulfurylfluorid·

B@iB|3i®l 2 s

In einen Bieenautoklaven werden 2oo g flüssiges Ammoniak

vorgelegt und unter 3U.hren 153 S goaformises -Sulfurylfluorid ge~ drückte Durch Kühlung ,des Reaktionsgefäßes mit Biswasser wird die Temperatur auf 2o — 4o° gehalten, Der ■ Druck ■ übersteigt'· nloht; 7 atüc

Mach beendetar Reaktion wird das überschüssige: Ammoniak¹ ■ 'abgedampft und das "aus Ammonfluorid und SuIf amid'besehende· Reaktionsprodukt wie' in Beispiel X aufgearbeitet. Die SuIfamidaus-. beute ist 98 $_e ■

Beispiel 3? "''

■ '■'-■ lo'o. g..flüssiges Ammoniak werden in eineinvGrlasgefäß, das in" ein Kohlensäure_rAlkohol-=Kühlbad eintaucht, kondensiert und unter Rühren werden 75 g gasförmiges Sulfurylfluorid in das Ammoniak ^eingeleite-t bzw«, 75 g -durch Kondensation verflüssigtes Sulfurylfluorid eingetropft¹. Die Temperatur im Re a kt ions ge faß wird unterhalb. =4o° .gehalten. Wie in Beispiel 2 wirä nach Beendigung der Umsetzung das überschüssige Ammoniak abgedampft und das Reaktionsprodukt aufgearbeitet» Die Ausbeute an SuIfamid, bezogen auf Sulfurylfluorid, ist nahezu loo ?£.

Beispiel 4?

In einen Absorptionsturin, der mit wasserfreiem ammoniakgesättigten ..Athylenchlorid gefüllt ist, w.erden von unten getrennt gasförmiges Sulfurylfluorid und gasförmiges Ammoniak im Molverhältnis 1 %'■ 4,5 tangential eingeleitet.

Zur Erhöhung der Verweilzeit und Zerteilung der G-asblasen wird intensiv gerührte Die Re&ktionstemperatür" wird durch Wasserkühlung auf .2o - 3o° gehalten» Da während der Reaktion gebildetes Ammonfluorid und SuIfämid im Äthylenchlorid nicht löslich sind,^v ■werden die ausfallenden Reaktionsprodukte kontinuierlich abgeführt. Die festen Produkte werden zur "Aufarbeitung auf SuIfamid mit Methanol oder anderen geeigneten lösungsmitteln extrahiert. Die Ausbeute an Sulfamid ist ungefähr 9o $„

Claims (5)

1. Patentansprüche :

   . I₀) Verfahren zur Herstellung von S.ulfamid .und Ammonfluorid aus Sulfurylfluorid und Ammoniak,'dadurch gekennzeichnet, daß mandie

   ■beiden Komponenten gasförmig unter erhöhtem Druck aufeinander "bei Temperaturen bis höchstens +9o° einwirken läßt«
2. 2.) Alpänderung des Verfahrens nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß man gasförmiges oder flüssiges Sulfurylfluorid mit flüssigem Ammoniak ohne Veiröttnmmgymittel bei normalem Druck und Temperaturen von -78° "bis annähernd +3o° oder unter erhöhtem Druck "bei Temperaturen bis höchstens +9o° umsetzt,
3. 3») Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung von Sulfurylfluorid mit Ammoniak in für die Reaktionskomponenten indifferenten Lösungsmitteln durchführt.
4. 4«) Abänderung des Verfahrens naoh Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden Komponenten gasförmig unter normalem Druck in einem lösungsmittel, außer in lasser, reagieren läßt.
5. 5.) Verfahren nach Patentansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verfahren kontinuierlich durchführt.