PL56590B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25. III. 1969 56590 KI. 12 o) 23/01 MKP C 07 C UKD ifflj Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Janusz Hirszowski, inz. Lech Sadowski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Organicznego, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania kwasu naftaleno-2-sulfonowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu nafi;aleno-2^su|lfoniowego przez sulfonowanie naftalenu w temperaturze optymalnej dla powsta¬ wania beta pochodnej, przy uzyciu rozcienczonego kwasu siarkowego, którego stezenie utrzymywane jest przez caly czas na dolnej granicy zdolnosci sul¬ fonowania.Znany jest sposób otrzymywania kwasu naftale- no-2-sulfonowego na drodze sulfonowania metoda klasyczna, przez ogrzewanie naftalenu z kwasem stonkowym stezonym, w temperaturze dochodzacej pod koniec sulfonowania do 160—165°C. Metoda ta znalazla zastosowanie w przemysle.Znane jest równiez sulfonowanie za pomoca ste¬ zonego kwasu siarkowego i zastosowanie zwiazków organicznych do azeotropowego usuwania wody, co pozwala na prowadzenie tak zwanej metody sulfonowania wyczerpujacego. Sposób ten nie zna¬ lazl zastosowania w przemysle, poniewaz nie udalo sie osiagnac zadowalajacej wydajnosci. (N.N. Wo^ rozcow „Podstawy syntezy Pólproduktów i Barw¬ ników" oraz Groggins „Procesy jednostkowe w syn¬ tezie organicznej").W tych znanych metodach otrzymuje sie znaczne ilosci izomeru alfa, który przechodzi w wyzszej temperaturze w izomer beta. Stosunek izomerów przy osiagnieciu pelnej równowagi powinien wy¬ nosic 85°/o beta i 15°/o alfa. W praktyce, ze wzgle¬ du na bardzo dlugi okres czasu potrzebny do 2 uzyskania stanu równowagi, sulfonowanie konczy sie przy 78—82% zawartosci izomeru bertia.Stwierdzono, ze ilosc izomeru alfa mozna wybit¬ nie zmniejszyc, jezeli proces sulfonowania naftale- 5 nu kwasem siarkowym o stezeniu bliskim x sul¬ fonowania, w obecnosci zwiazku organicznego two¬ rzacego z woda mieszanine azeotropwa, rozpo¬ czyna sie w temperaturze nie nizszej niz 160°C i prowadzi sie w granicach temperatur 160—190°C, 10 dodajac do reakcyjnej masy kwas siarkowy, razem z czynnikiem azeotropujacym posiadajacym tempe¬ rature wrzenia o przynajmniej 5°C nizsza od tem¬ peratury realkcji, z szybkoscia równa szybkosci z jaka czynnik ten usuwa ze srodowiska reakcji 15 powstajaca w procesie wode.Wlkraplanie rozpuszczalnika mozna rozpoczac rów¬ niez i pod koniec dozowania kwasu siarkowego, poniewaz kwas siarkowy 58% wrze juz w tempe¬ raturze ponizej 160°C, jednak wówczas wydesty- 20 lowany naftalen móglby zakrzepnac w chlodnicy i zaczopowac wlot, do czego niedopuszoza skrapla¬ jacy sie rozpuszozalmik, w którym naftalen roz¬ puszcza sie i zawraca do reakcji.Ilosc wody oddestylowanej z reakcji ustala sie 25 praktycznie dla kazdej aparatury w której pro¬ wadzi sie proces, ze wzgledu na mozliwosc ucie¬ kania pewnej ilosci pary wodnej z uikladu sulfo- nacyjnego.Kwas siarkowy stosuje sie w ilosci wiekszej od 30 stechiometrycznej, przy czym nadmiar kwasu siar- 5659056590 3 kowego zalezy od ilosci dodatków rozcienczajacych mase sulfonowana (np. rozpuszczalnik, sole nieor¬ ganiczne ftd.).Jalko czynnik azeotropujacy stosuje sie zwiazki nie reagujace z naftalenem w warunkach sulfono¬ wania, np.: weglowodory alifatyczne, aromatyczne, pochodne chlorowcowe weglowodorów lub ich mie¬ szaniny, przy czym musza one posiadac znacznie mniejsza zdolnosc sulfonowania anizeli naftalen.Prowadzenie procesu w sposób wedlug wynalaz- \ ku sprawia, ze naftalen reaguje z kwasem siarko- ; *wym od razu na kwas betanafitalenosulfonowy, przy ozym nieznaczna tylko czesc tego kwasu ule¬ ga przegrupowaniu na izomer alfa, w wyniku cze¬ go otrzymuje sie produkt zawierajacy izomery w ilosciowym stosunku beta do alfa wynoszacym okolo 92 do okolo 8.Dzieki temu, ze proces trwa krótko, oraz ze przez caly czas reakcji w masie reakcyjnej znajduja sie niewielkie ilosci slabego kwasu siarkowego, nie wystepuje prawie wcale zjawisko zesmalania sie naftalenu, zachodzace w znanych sposobach sulfo¬ nowania. Swiadczy o tym nawet zabarwienie jasne do szarorózowego, otrzymanej z procesu sulfono- wanda sposobem wedlug wynalazku masy posul- fonacyjruej, w odróznieniu od ciemnobrazowego w wyniku sulfonowania naftalenu sposobami do¬ tychczasowymi.Po zakonczeniu sulfonowania kwas naftaleno- suilfonowy wydziela sie w postaci soli sodowej w znany sposób.Przyklad I. Do kolby sulfonacyjnej zalado¬ wuje sie 128 g naftalenu (1 mol) i topi go, po czym uruchamia mieszadlo i podnosi temperature do 160°., W tej temperaturze rozpoczyna sie dozowanie 58Vo kwasu siarkowego w ilosci 195 g (108 g w przeliczeniu na 100°/o). Równoczesnie z wkrapla- niem kwasu rozpoczyna sie wkraplanie rozpusz¬ czalnika (mieszanina weglowodorów alifatycznych nasyconych o temperaturze wrzenia 130—145°C).Szybkosc wkrapiania reguluje sie tak, aby tempe¬ ratura masy reagujacej utrzymywala sie na pozio¬ mie 160°C. Rozpuszczalnik oddestylowany zawra¬ ca sie do kolby sulfonacyjnej, a odpedzona wode zbiera sie w cylindrze miarowym. Po zakonczeniu dozowania kwasu siarkowego, rozpuszczalnik wkrapla sie dalej, utrzymujac do konca reakcji temperature 160°C. Pod koniec reakcji szybkosc wydzielania sie wody maleje, a po oddestylowaniu okolo 185 om3 wody reakcje uwaza sie za zakon- 5, czona.Z otrzymanej masy posulfonacyjnej wydziela sie kwas beta naftalenosulfonowy w znany sposób jak na przyklad: mase posulfonacyjna rozciencza sie woda i utrzymuje w temperaturze wrzenia do 10 zakonczenia hydrolizy zawartego w masie izomeru alfa. Nastepnie oddestylawuje sie naftalen pow¬ staly w czasie hydrolizy i wytraca sól sodowa kwasu betanaftalenosulfomowego przez wysolenie siarczanem sodu lub sola kuchenna. Wyttracony 15 osad odsacza sie.Wydajnosc praktyczna kwasu betanaftalenosul- fonowego wynosi 87—90*Vo w stosunku do wydaj¬ nosci teoretycznej.Przyklad II. Reakcje prowadzi sie identycz- 20 nie jak w przykladzie I z tym, ze jako rozpusz¬ czalnik stosuje sie chlorobenzein. Uzyskuje sie kwas betanaftalenosulfonowy z wydajnoscia 87— 90% wydajnosci teoretycznej. 25 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kwasu naftaleno-2Hsulfono- wego przez sulfonowanie w podwyzszonej tempe¬ raturze naftalenu, kwasem siarkowym o stezeniu 30 bliskim x sulfonowania, w obecnosci zwiazku or¬ ganicznego tworzacego z woda mieszanine azeotro- powa, znamienny tym, ze sulfonowanie rozpoczyna sie w temperaturze nie nizszej niz 160°C i prowa¬ dzi w granicach 160—190°C, dodajac do reakcyjnej 35 masy kwas siarkowy razem z czynnikiem azeotro- pujacym, z szybkoscia równa szybkosci z jaka czynnik ten usuwa ze srodowiska reakcji powsta¬ jaca w procesie wode, przy czym sam tez jest na¬ tychmiast usuwany, a jako srodek azeotropujacy 40 stosuje sie trudno sulfonujace sie weglowodory alifatyczne, aromatyczne lub chlorowcopochodne tych weglowodorów o temperaturze wrzenia nizszej przynajmniej o 5°C od temperatury procesu sul¬ fonowania, zas otrzymany produkt sulfonowania 45 wydziela sie w postaci soli sodowej w znany spo¬ sób. Krakowskie Zaklady Graficzne nr 3, zam. 1641/G8 — 220 PL