PL218120B1 - Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego - Google Patents

Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego

Info

Publication number
PL218120B1
PL218120B1 PL400504A PL40050412A PL218120B1 PL 218120 B1 PL218120 B1 PL 218120B1 PL 400504 A PL400504 A PL 400504A PL 40050412 A PL40050412 A PL 40050412A PL 218120 B1 PL218120 B1 PL 218120B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
alkali metal
dihydroxybutane
disulfonic acid
reaction
diol
Prior art date
Application number
PL400504A
Other languages
English (en)
Other versions
PL400504A1 (pl
Inventor
Piotr Jankowski
Mariusz Tryznowski
Original Assignee
Inst Chemii Przemysłowej Im Prof Ignacego Mościckiego
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii Przemysłowej Im Prof Ignacego Mościckiego filed Critical Inst Chemii Przemysłowej Im Prof Ignacego Mościckiego
Priority to PL400504A priority Critical patent/PL218120B1/pl
Publication of PL400504A1 publication Critical patent/PL400504A1/pl
Publication of PL218120B1 publication Critical patent/PL218120B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego.
Sole metalu alkalicznego kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego poza hydrofilowymi ugrupowaniami sulfonianowymi -SO3Me posiadają hydroksylowe grupy funkcyjne umożliwiające wbudowanie tych związków w łańcuch poliestru. Monomery tego typu nadają nierozpuszczalnemu w wodzie poliestrowi właściwości hydrofilowe. Umożliwia to uzyskanie wodorozcieńczalnej żywicy poliestrowej z pominięciem konieczności stosowania szkodliwych rozpuszczalników organicznych lub z istotnym ich ograniczeniem. Żywica tego typu po naniesieniu na podłoże w postaci powłoki i utwardzeniu za pomocą promieni UV charakteryzuje się korzystnymi właściwościami fizyko-mechanicznymi.
Znane sposoby syntezy związków organicznych z ugrupowaniem sulfonianowym charakteryzują się stosunkowo agresywnym środowiskiem prowadzenia reakcji oraz zastosowaniem trudno dostępnych i drogich surowców. Zdarza się, że specjalnie otrzymywany do reakcji czynnik sulfonujący o nieokreślonym stężeniu nie daje gwarancji prawidłowego przebiegu procesu.
Z literatury znane są różne metody sulfonowania związków organicznych. Zazwyczaj stosowane są w nich agresywne i szkodliwe dla środowiska związki zawierające ugrupowania sulfonianowe. W metodzie opisanej w publikacji L. Wang, G.M. Zhu, J.Q. Li, C.M. Gao, Polym. Bull. 2011, 66, 925 - 937, do sulfonowania aromatycznych związków organicznych stosowano kwas chlorosulfonowy. Znane jest też z publikacji M.L. Di Vona et al., Polymer 2005, 46, 1754 - 1758 stosowanie w tym celu stężonego kwasu siarkowego.
Sulfonowanie wiązań nienasyconych w związkach chemicznych, w tym w polimerach, kwasem acetylosulfonowym znane jest z publikacji Y. Zhao, J. Yin, European Polymer Journal 2010, 46, 592 - 601; X. Zhang et al., Journal of Membrane Science 2005, 258, 78 - 84. Jednak kwas acetylosulfonowy musi być otrzymywany tuż przed reakcją sulfonowania, co stanowi dodatkową trudność.
Sposób otrzymywania soli metalu alkalicznego kwasu 3-hydroksy-1-propenosulfonowego z 2-propin-1-olu został opisany w publikacji Ozawa T., Kwan T., J. Chem. Soc. Chem. Commun. EN 1983, 2, 80-81. Proces przebiega w środowisku wodnym, w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem soli ceru(IV) (Ce(NO3)4 · 2NH4NO2). Monomer taki otrzymano również w reakcji NaOH z 2,3-dichloropropanosulfochlorkiem (CH2(Cl)CH(Cl)CH2SO2Cl), co zostało opisane w niemieckim opisie patentowym DE2544729. Reakcję prowadzono w środowisku zasadowym przy pH = 9,5. Właściwy produkt jest wyodrębniany poprzez krystalizację z udziałem formamidu.
Znany jest również sposób sulfonowania 2-propen-1-olu kwasem siarkowym w obecności bezwodnika kwasu octowego i lodowatego kwasu octowego. Tym sposobem otrzymano sól sodową kwasu 2,3-dihydroksypropanosulfonowego. W metodzie tej, opisanej w publikacji Friese H., Chem. Ber. 1938, 71, 1305, ze względu na stosowane agresywne środowisko reakcji konieczne jest neutralizowanie kwasów na etapie wyodrębniania produktu.
Z publikacji Reppe at al., Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1955, 596, 65 znany jest sposób otrzymywania soli sodowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego przez działanie na but-2-in-1,4-diol roztworem NaOH nasycanym SO2. Ta metoda ze względu na brak możliwości określenia stężenia czynnika sulfonującego nie daje pewności efektywnego sulfonowania, a co za tym idzie nie gwarantuje otrzymania czystego produktu o jednoznacznej strukturze.
Sposób według wynalazku pozwala na otrzymanie soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego w sposób prosty technicznie, efektywny oraz przyjazny środowisku. Uzyskany monomer sulfonujący nadaje się do przechowywania. Ponadto, otrzymany produkt nie wymaga oczyszczania przed dalszym zastosowaniem go do syntezy wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych, a surowce do jego syntezy są tanie i łatwo dostępne.
Sposób wytwarzania soli metalu alkalicznego kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego, według wynalazku, polega na tym, że but-2-in-1,4-diol miesza się z wodorosiarczanem(IV) metalu alkalicznego w środowisku wodnym i reakcję prowadzi się w temperaturze 50 - 100°C, po czym mieszaninę reakcyjną schładza się i oddziela otrzymany produkt znanymi metodami, a następnie suszy.
Korzystnie jest but-2-in-1,4-diol poddać reakcji z wodorosiarczanem(IV) metalu alkalicznego w temperaturze 95 - 100°C.
Korzystnie jest prowadzić reakcję w obecności nadmiaru wodorosiarczanu(IV) metalu alkalicznego, najkorzystniej stosując 20% molowy nadmiar w stosunku do but-2-in-1,4-diolu.
PL 218 120 B1
Roztwór wodorosiarczanu(IV) metalu alkalicznego, stosowany jako czynnik sulfonujący, jest otrzymywany poprzez rozpuszczenie disiarczanu(IV) metalu alkalicznego w wodzie w temperaturze pokojowej.
Według wynalazku sól metalu alkalicznego kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego -alifatyczny monomer zawierający dwie hydrofilowe grupy sulfonianowe - otrzymano z dużą wydajnością i w postaci nie wymagającej dalszego oczyszczania. Zmiana warunków prowadzenia reakcji powoduje przebieg reakcji w kierunku innych pochodnych.
Otrzymane sole metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego są przeznaczone głównie do otrzymywania wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych. Wbudowany w cząsteczkę polimeru monomer z ugrupowaniem sulfonianowym umożliwia uzyskanie stabilnej dyspersji wodnej przy ograniczonej lub zredukowanej do zera zawartości współrozpuszczalników organicznych. Żywice tego typu, zawierające w swojej strukturze monomer sieciujący, tworzą dobrej jakości powłoki sieciowane za pomocą promieniowania UV na różnego typu podłożach. Ponadto, sole metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego mogą być stosowane do wytwarzania jonomerowych żywic poliuretanowych, środków powierzchniowo czynnych, emulgatorów, środków dyspergujących w przemyśle farb i lakierów, tworzyw sztucznych, papierowym oraz jako środki myjące i środki czyszczące.
Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego według wynalazku przedstawiono w przykładach.
P r z y k ł a d I 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 888,2 g (42%wag) wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) sodu (3,6 mola NaHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 100°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 100°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 351,1 g soli sodowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego z wydajnością 76%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m, 2H 2xCHSOsNa), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCI±OH,).
P r z y k ł a d II 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 389,0 g 42%wag. wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) sodu (1,57 mola NaHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 100°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 100°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C.
Otrzymano 332,6 g soli sodowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego z wydajnością 72%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m, 2H 2xCHSOsNa), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCI±OH).
P r z y k ł a d III 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 584,7 g 42%wag. wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) sodu (2,36 mola NaHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 100°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 100°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C.
Otrzymano 341,8 g soli sodowej kwasu 1 ,4-d ihydroksybutano-2 , 3-d isulfonowego z wydajnością 74%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m, 2H 2xCHSO3Na,), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCH2OH,).
P r z y k ł a d IV 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 1442,0 g 30%wag. wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) potasu (3,6 mola KHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 100°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 100°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C.
PL 218 120 B1
Otrzymano 451,0 g soli potasowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego z wydajnością 88%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m, 2H 2xCHSO3Na,), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCI±OH,).
P r z y k ł a d V 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 945,34 g 30%wag. wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) potasu (2,36 mola KHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 100°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 100°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C.
Otrzymano 425,4 g soli potasowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego z wydajnością 83%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m,2H 2xCHSO3Na,), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCI±OH,).
P r z y k ł a d VI 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 888,2 g 42%wag wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) sodu (3,6 mola NaHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 60°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 60°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 300,1 g soli sodowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego z wydajnością 65%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m, 2H 2xCHSO3Na,), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCH2OH,).
P r z y k ł a d VII 3
Do kolby o pojemności 2000 cm3, zaopatrzonej w termometr oraz chłodnicę zwrotną, mieszadło mechaniczne, wprowadzono 143,0 g (1,57 mol) but-2-in-1,4-diolu oraz 465,79 g (42%wag.) wodnego roztworu wodorosiarczanu(IV) sodu (1,88 mola NaHSO3). Zawartość kolby podgrzano do temperatury 100°C w elektrycznej łaźni grzejnej. Temperaturę 100°C utrzymywano przez kolejne 4,5 godziny. Po ostudzeniu mieszaniny reakcyjnej do 5°C produkt, w postaci białego osadu, wyodrębniono poprzez sączenie, a następnie suszono w suszarce próżniowej w temperaturze 30°C. Otrzymano 351,1 g soli sodowej kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego z wydajnością 76%. Strukturę otrzymanego produktu potwierdzono za pomocą spektroskopii NMR.
1H NMR (400 MHz, D2O): δ (ppm) = 3,70 (m, 2H 2xCHSO3Na,), 4,12 i 4,23 (2xdd, 4H, 2xCH2OH).
Sól sodową kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego poddano reakcji polikondensacji z bezwodnikiem maleinowym, bezwodnikiem ftalowym, glikolem dietylenowym oraz eterem allilowym trimetylolopropanu. Tak otrzymany poliester nienasycony, zawierający monomer z ugrupowaniem sulfonianowym, przeprowadzono w stabilne dyspersje wodne, bez dodatku rozpuszczalników organicznych. Z dyspersji wodnych, po dodaniu 0,5 - 2,0% fotoinicjatora, wykonano powłoki, które następnie utwardzano promieniowaniem UV. Utwardzone powłoki charakteryzowały się twardością względną mierzoną wahadłem Persoza powyżej 0,5.
Sól sodową kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego użyto jako substrat w reakcji otrzymywania jonomerowych żywic poliuretanowych, a także w reakcji z wyższymi kwasami tłuszczowymi podczas otrzymywania środków powierzchniowo czynnych.

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania soli metalu alkalicznego kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego, znamienny tym, że but-2-in-1,4-diol miesza się z wodorosiarczanem(IV) metalu alkalicznego w środowisku wodnym i reakcję prowadzi się w temperaturze 50 - 100°C, po czym mieszaninę reakcyjną schładza się i oddziela otrzymany produkt znanymi metodami, a następnie suszy.
2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że but-2-in-1,4-diol poddaje się reakcji z wodorosiarczanem(IV) metalu alkalicznego w temperaturze 95 - 100°C.
3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w obecności nadmiaru wodorosiarczanu(IV) metalu alkalicznego, najkorzystniej stosując 20% molowy nadmiar w stosun-
PL400504A 2012-08-24 2012-08-24 Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego PL218120B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400504A PL218120B1 (pl) 2012-08-24 2012-08-24 Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL400504A PL218120B1 (pl) 2012-08-24 2012-08-24 Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL400504A1 PL400504A1 (pl) 2014-03-03
PL218120B1 true PL218120B1 (pl) 2014-10-31

Family

ID=50158464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL400504A PL218120B1 (pl) 2012-08-24 2012-08-24 Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218120B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL400504A1 (pl) 2014-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3051350B1 (en) Alcoholic compound and method for producing alcoholic compound
RU2515989C2 (ru) Способ получения полимерных ионных соединений имидазолия
CN101687833B (zh) C10链烷酸缩水甘油基酯及其用途
CN102633929A (zh) 一种酸性离子液体介孔聚合材料的制备方法
JP4629097B2 (ja) ノボラック型の構造を有する誘導体化されたポリヒドロキシスチレン、および、それらの製造方法
JPS6325017B2 (pl)
CN102627748B (zh) 一种酸性离子液体间苯二酚甲醛树脂共聚材料的制备方法
JP2592473B2 (ja) 尿素アルデヒド重縮合物の製造方法
PL218120B1 (pl) Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 1,4-dihydroksybutano-2,3-disulfonowego
EP3572392A1 (en) Method for producing fluorenylidene diallylphenols, and fluorenylidene diallylphenols
JP5887360B2 (ja) アルジトールアセタールの製造方法
Tasdelen et al. Phenacylpyridinium oxalate as a novel water-soluble photoinitiator for free radical polymerization
PL218121B1 (pl) Sposób wytwarzania soli metali alkalicznych kwasu 2,3-dihydroksypropanosulfonowego
CN103864233B (zh) 一种环保型水处理剂及其制备方法
PL218119B1 (pl) Nowe monomery alifatyczne z ugrupowaniem sulfonianowym oraz sposób ich otrzymywania
JP2001106651A (ja) カルボン酸アリールエステルの製造方法
JP2003313230A (ja) ポリビニルアセタール及びその製法
CN117343283A (zh) 一种低成本、高硬度粉末涂料用环氧树脂及其制备方法
PL222846B1 (pl) Sposób otrzymywania monomerów alifatycznych z ugrupowaniem sulfonianowym
JP7113665B2 (ja) 組成物及びその製造方法
JP2005281675A (ja) レゾルシン/ホルムアルデヒド樹脂の製造方法
JP4951966B2 (ja) 多官能(メタ)アクリレートの製造方法
KR100244884B1 (ko) 내수성 및 경화성이 우수한 메틸화 멜라민 수지 및 그의제조방법
CN102617774A (zh) 一种兼具羧酸基和磺酸基的固体酸材料制备方法
RU2097389C1 (ru) Способ получения алкидной смолы