JPS627910B2 - - Google Patents

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JPS627910B2
JPS627910B2 JP53077778A JP7777878A JPS627910B2 JP S627910 B2 JPS627910 B2 JP S627910B2 JP 53077778 A JP53077778 A JP 53077778A JP 7777878 A JP7777878 A JP 7777878A JP S627910 B2 JPS627910 B2 JP S627910B2
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JP
Japan
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gas
pnt
pntsa
para
gaseous
Prior art date
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Expired
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JP53077778A
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English (en)
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JPS554357A (en
Inventor
Hiroshi Takizawa
Kyotaka Terajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Soda Co Ltd
Original Assignee
Nippon Soda Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Soda Co Ltd filed Critical Nippon Soda Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパラニトロトルエン(以下、PNTと
略す)のスルホン化方法に関するものである。更
に詳しくは、本発明は原料であるPNTに対し特
定量の発煙硫酸を予め溶解せしめ、これに高濃度
のガス状無水硫酸(以下、SO3)を加熱撹拌下で
導入する事により、高品位P−ニトロトルエンス
ルホン(以下、PNTSA)を高収率で製造する事
を特徴とするものである。
PNTSA又はその塩は螢光増白染料の中間体で
ある4・4′−ジアミノスチルベン−2・2′−ジス
ルホン酸(以下、DAS)の中間原料として幅広
く使用されており、此の用途には特に不純物を含
有しない高品位の製品が要求される。
DASは従来からPNTSAの酸化及び還元によつ
て製造されており、原料のPNTSAは発煙硫酸、
あるいはガス状SO3を用いてスルホン化合成され
る。然るに、PNTを発煙硫酸を用いてスルホン
化する方法では通常、PNTに対し大過剰の発煙
硫酸を必要とする為、多量の廃硫酸が発生し此の
処理に多大な経費を要する上、氷上滴下及び冷却
過等の工程をも必要とし操作が煩雑となり工業
的に有利な方法とは言い難い。一方、溶融PNT
中へガス状SO3を導入させるスルホン化法に関し
ても近年、知られる所であるが此の場合、ガス導
入時に於いてガス導入管出口に詰まりが頻発し、
ガス導入が困難となる結果、操業上、危険性を伴
なう事、同時に溶融PNT及びガス状SO3が反応系
外へ逃散し易くなる為、スルホン化率を低下させ
る原因となる事、更には高濃度ガスの導入に於い
てはスルホン化液の着色が顕著となり水に対して
不溶性の副生物を生成させる事など種々の難点を
有しており、改良の余地が充分にあつた。
本発明者等はPNTとガス状SO3との反応により
PNTSAを合成する方法に於て、此れ等の欠点を
すべき種々研究を行なつた結果、本発明を完成し
た。
本発明はPNTとガス状SO3とを反応せしめ
PNTSAを製造するに当り、原料のPNT100重量
部に対し3〜20重量部、好ましくは5〜8重量部
の濃硫酸もしくは発煙硫酸を予め混合溶解せし
め、内温50〜130℃、好ましくは70〜100℃の加熱
撹拌下でPNTに対し等モルのSO3をSO3濃度が20
〜90容量%、好ましくは30〜70容量%に調製した
ガス状SO3と不活性ガスとから成る混合ガスを前
記溶解液中へ導入する事により、スルホン化反応
を均一化し同時にスルホン化液の着色及び副反応
を抑制せしめる結果、PNTの仕込重量に対し
PNTSAの生成率が99.5重量%以上であり、副生
成が0.5重量%以下である事を特徴とした、高品
位PNTSA又はその塩を高収率に製造する方法で
ある。
即ち本発明に於いては、濃硫酸もしくは発煙硫
酸とPNTとを予め混合溶解せしめる事により、
ガス導入時に生成する高融点付加物を溶解し、ガ
ス導入管出口の詰まりを解消する効果、SO3との
過激な反応を抑制する効果、及び加熱撹拌下のガ
ス導入時にしばしば起るPNTとガス状SO3の反応
系外逃散を防止する効果が相剰的に発揮される結
果、ガス導入の円滑化、反応の均一化、スルホン
化液の着色防止、及び副生物の抑制等を促す為、
ガス導入と同時にスルホン化反応が順調に進行
し、ガス導入終了付近では既にスルホン化が大半
成されており其の後、適当な加熱処理を施すだけ
で色調の良好な高品位PNTSAが高収率で得ら
れ、更に此のスルホン化液全量が何ら精製するこ
となく直接、4・4′−ジニトロスチルベン−2・
2′−ジスルホン酸(以下、DNS)の製造に使用出
来る事を特徴とするものである。上記不活性ガス
としては、好ましくは、乾燥空気及びチツソであ
る。
本発明に於いては、高濃度ガス状SO3及び不活
性ガスから成る混合ガス導入をも可能ならしめる
事を特徴とするものである。即ち、従来のSO3
スを用いたスルホン化法に於いては、高濃度の
SO3ガスを導入した場合、幾種の副反応が同時に
進行しスルホン化液の色調を極度に悪化させ、副
生物を多量に発生させる為、スルホン酸の生成率
が自動的に低下した。此れに対し発煙硫酸と
PNTとを予め混合溶解する事により、高濃度の
SO3ガスの導入に於いても上記欠点を一挙に解決
し副生物の殆んど含有しない然も着色度の低いス
ルホン化液を得る事が可能である。
本発明に於いては、混合ガス導入時の内温50〜
130℃を特徴とするものである。即ち、内温が130
℃を超えるとガス状SO3と不活性ガスとから成る
混合ガスを導入した場合、副反応を誘発させる原
因となる為、好ましくない。しかし乍ら内温50〜
130℃の温度範囲で其の混合ガスを導入するな
ら、スルホン化液の色調も良好で副反応も起こら
ず発煙硫酸を添加した効果が充分に発揮される
為、高品位のPNTSAが高収率で得られる。
本発明に於いては、原料のPNT1モルに対して
1.0〜1.2モルのガス状無水硫酸を導入する事を可
能とするものである。即ち、予め混合溶解せしめ
た発煙硫酸が導入されたSO3ガスを円滑に保持
し、PNTと均一に接触せしめる役割を果たす結
果、SO3ガスが反応系外へ逃散する事なくPNT1
モルに対して1.0〜1.2モルのガス状SO3を使用す
る事でスルホン化反応を充分に進行させる事が出
来る。
次に、実施例、及び対比例により、本発明を具
体的に説明する。
実施例 1 還流コンデンサー、撹拌機、温度計及び混合ガ
スの導入管(木下式ボールフイルター)を備えた
平底円筒型反応器、オイルバス、SO3蒸発器、及
び排ガス吸収塔から成る反応装置を用い、
PNT137g(1モル相当)及び20%発煙硫酸10g
を上記反応器に仕込んだ。加熱撹拌下徐々に昇温
したところ内温90〜95℃で内容物は淡黄色を呈し
微粘度を有する液状となつた。此の状態でSO380
g(1モル相当)を乾燥空気で60容量%濃度に調
製したガス状SO3と乾燥空気とから成る混合ガス
を溶解液中へ徐々に導入した結果、其のスルホン
化液は黄褐色を呈した。次にスルホン化液を上記
の温度範囲に保持し数分間の加熱処理を施した
後、冷水500mlに徐々に滴下してPNTSA水溶液を
得た。この一部をサンプリングして分析した結果
スルホン酸の生成率は99.8%であり、液中の副生
物は0.4gであつた。上記PNTSA水溶液から副生
成物を除去し、80〜90℃の加熱撹拌下で炭酸ナト
リウムにより中和し、一夜放冷、冷却過及び真
空乾燥したところ純度99%以上の白色PNTSAの
ナトリウム塩222gを得た。IRSによる分析の結
果オルソ位にスルホン酸基が導入されたPNTSA
のナトリウム塩であることを確めた。
対比例 1 実施例1と同一の反応装置を用い、PNT137g
を反応器に仕込み加熱撹拌下で溶融せしめ、更に
内温60〜70℃の温度範囲に加熱したところ、溶融
PNTは淡黄色を呈し其の一部が反応器空白部の
壁及び還流コンデンサーの内壁に付着した。此の
状態でSO380gを乾燥空気で60容量%濃度に調製
した混合ガスを溶融液中へ徐々に導入したがその
間、ガス導入管の出口に詰まりが続発しその都
度、ガス導入管を交換した。同時にPNT及びガ
ス状SO3が反応器の外へ放出し、その逃散率は各
仕込重量に対して夫々、PNT10重量%、ガス状
SO316重量%にも及びスルホン化液の大部分が固
化し始め濃い褐色を呈した。次いで、此の含結晶
液を90〜95℃に保持し強撹拌下で数分間の加熱処
理を施した後、冷水500mlに徐々に滴下し、水に
不溶な副生物を大量に含有する希釈スルホン化液
としてPNTSAを製造した。此の時、スルホン酸
の生成率は約66%であり、未反応のPNTは2g
であり、更に副生物は38gであつた。
実施例 2 実施例1と同一の反応装置を用い、PNT137g
及び4%発煙硫酸8gを反応器に仕込み加熱撹拌
下で溶解せしめ更に内温100〜105℃の温度範囲に
加熱保持した。次に無水硫酸80gをチツソガスで
80容量%濃度とした混合ガスを溶解液中へ徐々に
導入したが其の間、対比例1の様なガス導入管出
口の詰まり及びPNTとガス状無水硫酸の反応系
外逃散も殆んど発生せず、スルホン化液は赤褐色
を呈した。次いで、スルホン化液を上記の温度範
囲に保持し加熱処理を施した後、冷水500mlに
徐々に滴下してPNTSA水溶液を得た。此の時、
スルホン酸の生成率は99.6%であり、副生物は
0.8gであつた。このPNTSA水溶液から副生物を
除去した後、実施例1と同様の操作により純度99
%以上のPNTSAのナトリウム塩(スルホン酸基
の位置はオルソ位)221gを得た。
対比例 2 実施例1と同一の反応装置を用い、PNT137g
及び4%発煙硫酸8gを反応器に仕込み加熱撹拌
下で溶解せしめ更に内温135〜140℃の温度範囲に
加熱保持しSO380gをチツソガスで30容量%の濃
度に調製した混合ガスを溶解液中へ徐々に導入し
たが其の間、対比例1の様なガス導入管出口の詰
まり及び内容物の反応系外逃散も殆んど発生しな
かつた。しかし乍ら、スルホン化液の色調に関し
ては極度に不良のもので黒褐色を呈していた。次
いで、スルホン化液を上記の温度範囲に保持し数
分間の加熱処理を施した後、冷水500mlに徐々に
滴下してPNTSAの水溶液を得た。此の時、スル
ホン酸の生成率は81%であり、副生物は31gであ
つた。
実施例 3 実施例1と同一の反応装置を用い、PNT137g
及び15%発煙硫酸20gを反応器に仕込み、加熱撹
拌下で溶解せしめ、更に内温60〜65℃の温度範囲
に加熱したところ、溶解液は淡黄色を呈し透明な
液状となつた。此の状態でSO380gを乾燥空気で
70容量%の濃度に調製した混合ガスを溶解液中へ
徐々に導入し更にスルホン化液を70〜75℃の温度
範囲に保持し数分間の加熱処理を施した後、冷水
に徐々に滴下し全容1400mlなるPNTSAの水溶液
を得た。此の時、スルホン酸の生成率は99.5%で
あり、副生物は0.8〜0.9gであつた。得られた希
釈スルホン化液中の遊離硫酸分含有量がスルホン
酸の生成量に対して10%以下である事、及び液の
色調が可成り良好である事から此の液全量を直接
4・4′−ジニトロスチルベン−2・2′−ジスルホ
ン酸合成に使用出来た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パラニトロトルエンとガス状無水硫酸とを反
    応せしめパラニトロトルエンスルホン酸を製造す
    るに当り、予めパラニトロトルエン100重量部に
    対し3〜20重量部の濃硫酸あるいは発煙硫酸を溶
    解せしめ、内温50〜130℃で無水硫酸の濃度が20
    〜90容量%であるガス状無水硫酸と不活性ガスと
    から成る混合ガスを前記溶解液中へ導入する事を
    特徴とする高品位パラニトロトルエンスルホン酸
    の製造方法。 2 パラニトロトルエン100重量部に対し発煙硫
    酸5〜8重量部をパラニトロトルエンに予め溶解
    せしめる特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP7777878A 1978-06-27 1978-06-27 Preparation of high-grade p-nitrotoluenesulfonic acid Granted JPS554357A (en)

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DE3463264D1 (en) * 1983-11-28 1987-05-27 Ciba Geigy Ag Process for the preparation of 4-nitrotoluene-2-sulfonic acid

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