NL8501277A

NL8501277A - Werkwijze voor de bereiding van gesulfoneerd rubreen.

Info

Publication number: NL8501277A
Application number: NL8501277A
Authority: NL
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1985-05-06
Publication date: 1985-12-02
Also published as: US4696770A; JPS60239456A; IL75028A; JPH0533695B2; IL75028A0

Description

V.0. 7169

Titel: Werkwijze voor de bereiding van gesulfoneerd rubreen.

Chemiluminescente systemen gebaseerd op oplossingen in organische oplosmiddelen zijn in het verleden in de handel gekomen. Tot voor kort was de toepassing van waterige oplosmiddelsystemen niet zo succesvol vanwege de verminderde effectiviteit. Uit het Amerikaanse octrooischrift 5 4.366.079 is een waterig chemiluminescent systeem bekend, waarin gesul foneerd rubreen in contact wordt gebracht met een wateroplosbaar amide van oxaalzuur. Het gesulfoneerde rubreen dat bij de productie van dergelijke chemiluminescente systemen toegepast wordt, bereidt men normaal door toepassing van zwaveltrioxyde als sulfonerend middel, zoals beschre-10 ven in voorbeeld 1 van het genoemde octrooischrift.

Hoewel de toepassing van zwaveltrioxyde succesvol gebleken is voor de bereiding van gesulfoneerd rubreen, heeft de werkwijze het nadeel dat veel nevenreactieprodukten gevormd worden, die verwijderd moeten worden teneinde een geschikt produkt te winnen. Bovendien is de toe-15 passing van zwavel trioxyde tamelijk kostbaar en kan soms gevaarlijk zijn. Tevens is het moeilijk te hanteren vanwege de corrosieve en hygroscopi-sche aard. Daar komt nog bij dat het gesulfoneerd rubreen onder toepassing van de zwaveltrioxydewerkwijze, in betrekkelijke lage opbrengsten verkregen wordt.

20 Als derhalve een veilige procedure voor de bereiding van gesul foneerd rubreen gevonden kon worden, waarbij tevens de opbrengst van het produkt verhoogd is en een minder kostbare winningsprocedure gevolgd zou kunnen worden, zou een duidelijke stap voorwaarts bereikt zijn.

Gevonden is nu dat men gesulfoneerd rubreen kan bereiden in 25 hoge opbrengsten, onder veiliger omstandigheden en onder toepassing vein een minder complexe winningsprocedure door de toepassing van rokend zwavelzuur als het sulfonerend middel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een gesulfoneerd rubreen omvattende het langzaam toe-30 voegen van een waterige oplossing van rokend zwavelzuur aan een oplossing van een rubreen in een oplosmiddelmengsel op basis van dioxaan en ten minste ethyleendichloride en/of methyleendichloride, en het reageren van het rubreen en het zwavelzuur gedurende ten minste 12 uur.

Volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding kan men ieder • 35 rubreen sulfoneren, omvattende, maar niet beperkt tot rubreen als zodanig ' 3 ΰ ·; 1 2 7 7 -2- < '* .· * en halo, alkyl, carboxy, alkoxy, hydroxy of aryloxy gesubstitueerde rubrenen. Bij voorkeur past men rubreen als zodanig toe.

Het rubreen wordt toegevoerd aan het reactievat als een oplossing in dioxaan en ten minste één ander oplosmiddel gekozen uit 5 ethyleendichloride en methyleendichloride. Bij voorkeur past men zowel methyleendichloride als ethyleendichloride toe samen met het dioxaan, en meer in het bijzonder is de verhouding van dioxaan tot ethyleendichloride tot methyleendichloride ongeveer 2:2:1, respectievelijk.

Het rokende zwavelzuur wordt toegevoerd aan het reactie-10 vat dat de rubreen bevat als een waterige oplossing, bij voorkeur als een 10 tot 25% oplossing, langzaam gedurende een periode van ongeveer 1 tot 10 minuten. Men laat de reactie dan gedurende ten minste 12 uur voortgaan, bij voorkeur van ongeveer 15-36 uur, dat wil zeggen onder roeren, totdat voldoende sulfonering bereid is teneinde het rubreen 15 wateroplosbaar te maken.

Nadat de reactie afgelopen is, wordt het gesulfoneerde rubreen gewonnen door toevoeging van water aan het reactiemedium, instellen van de pH tot ongeveer 7,0, concentreren van de verkregen waterige fase door afdestilleren van het water, suspenderen van het verkregen 20 geconcentreerde produkt in een alcohol, zoals methanol, ethanol, enz., filtreren van de slurry en concentreren van de gefilterde alcoholoplossing door af destilleren van de alcohol.

Als een fluorescerende verbinding die bereid is door middel van het hierboven beschreven proces gemengd wordt met de wateroplos-25 bare amide van oxaalzuur beschreven in het hierboven genoemde Amerikaanse octrooischrift, en waterstofperoxyde of een bron van waterstofperoxy-de, levert het mengsel een chemiluminescente emissie met een uitstekende efficiëntie hetgeen te danken is aan de zuiverheid van het gesulfoneerde rubreen, dat wil zeggen de gesulfoneerde rubrenen bereid met de 30 onderhavige werkwijze zijn minder verontreinigd door bijprodukten enz. en functioneren derhalve meer efficient in het mengsel. Dezelfde waterstofperoxyde-producerende verbindingen en amiden van oxaalzuur beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift kunnen hierbij toegepast worden in dezelfde molaire concentraties en molverhoudingen.

35 De navolgende voorbeelden worden alleen als illustratie Λ r* \ 4 Λ -¾ «9 ί-τ 7* J . y «r j v’ - --¾ w y v* . ·*£* -3- gegeven en dienen niet beschouwd te worden als beperkingen van de onderhavige uitvinding behalve zoals aangegeven in de conclusies. Alle delen en percentages zijn gewichtsdelen en gewichtspercentages, tenzij anders aangegeven.

5 Voorbeeld I

Aan een geschikt reactievat voegt men 1 deel rubreen toe in 80 ml dioxaan, 80 ml ethyleendichloride en 40 ml methyleendichloride.

18% rokend zwavelzuur (0,5 ml) wordt gedurende 5 minuten langzaam toegevoegd. Het reactiemengsel wordt gedurende 24 uur geroerd waarna 200 ml 10 water toegevoegd worden en de pH ingesteld wordt op 7,0 met natrium-carbonaat.

Het reactiemengsel scheidt zichzelf in twee fasen, en de waterige fase wordt afgescheiden en gedestilleerd totdat een vast produkt overblijft. Het vaste produkt wordt in 300 ml methanol gesuspendeerd en 15 gefiltreerd. De gefiltreerde methanoloplossing wordt geconcentreerd door middel van destillatie hetgeen 1,3 delen oplosbaar gesulfoneerd rubreen oplevert.

Voorbeeld II

Een waterige waterstofperoxyde bevattend natriumsalicylaat 20 wordt aan een geschikt vat toegevoegd dat een mengsel bevat van het ge-. sulfoneerde rubreen van voorbeeld I, evenals 4,4'-[oxalylbis[[(tri-fluormethyl)sulfonyl]imino]ethyleen] bis 4-methylmorfolinium trifluoro-methaansulfonaat. Een uitstekende opwekking van chemiluminescentie vindt plaats.

25 Voorbeeld lil

Vervanging van de oxalylverbinding van voorbeeld II door het bis(tetramethylammonium)zout van bis(2,3,6-trichloor-4-sulfofenyl) oxalaat levert ook een uitstekende opwekking van chemiluminescentie.

» 5 . - ;

Claims

1. Werkwijze voor de bereiding van een gesuifoneerd rubreen omvattende het langzaam toevoegen van een waterige oplossing van rokend zwavelzuur aan een oplossing van een rubreen in een oplosmengsel omvattende een dioxaan en ethyleendichloride en/of methyleendichloride, 5 waarna het zuur en rubreen gedurende ten minste ongeveer 12 uur gereageerd worden,gevolgd door het winnen van het verkregen gesuifoneerd rubreen .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gesulfo-neerde rubreen gewonnen wordt door het toevoegen van water aan het reac- 10 tiemedium, instellen van de pH op ongeveer 7,0, concentreren van de verkregen waterfase, suspenderen van het verkregen geconcentreerde pro-dukt in een alcohol, af filtreren van de slurry en concentreren van de gefiltreerde alcoholoplossing.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde 15 oplosmiddelmengsel omvat dioxaan, ethyleendichloride en methyleendichloride in een verhouding van ongeveer 2:2:1.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de alcohol methanol is.

5. Product verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens con-20 clusie 1.

6. Produkt verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 2.

7. Produkt verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 3.

8. Produkt verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 4.

9. Compositie geschikt voor het opwekken van chemiluminescente emissie, omvattende een waterige oplossing van het produkt volgens conclusie 5 en een wateroplosbaar amide van oxaalzuur.

10. Werkwijze voor het opwerken van chemiluminescentie omvattende het toevoegen van een effectieve hoeveelheid van een waterige oplossing van waterstofperoxyde of een bron van waterstofperoxyde, aan een waterige oplossing van.het produkt volgens conclusie 5. 9 3 -ni ? 7 7 W ,· -} 3 f S J· * . — -5- H. Werkwijze voor het opwekken van chemiluminescentie omvattende het toevoegen van een effectieve hoeveelheid van een wateroplosbaar amide van oxaalzuur aan een waterige oplossing van waterstofperoxyde, of een bron van waterstofperoxyde en een produkt volgens conclusie 5. -i ,J ij « li» ƒ ƒ