PL86988B1 - - Google Patents

Description

* **«»* '•go Twórcywynalazku: Stanislaw Bogdal, Henryk Kuczynski, Stanislaw Witek, Henryk Szulc Uprawniony z patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Sposób wytwarzania 2-merkaptobenzotiazolu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 2-merkaptobenzotiazolu, stosowanego jako przyspieszacz wulkanizacji. < Dotychczas znanych jest szereg sposobów wytwarzania 2-merkaptobenzotiazolu. Jedne z nich polegaja na kilku godzinnym wygrzewaniu w temperaturze powyzej 230°C i cisnieniu okolo 70 atn równomolarnych ilosci aniliny, siarki i dwusiarczku wegla, a reakcja syntezy przebiega wedlug schematu 1. Wydzielajacy sie odpadkowy siarkowodór poddaje sie spalaniu lub kieruje do innych syntez, zas pozostalosc poddaje sie oczyszczaniu, po którym uzyskuje sie gotowy produkt z wydajnoscia okolo 80%. Oprócz metody okresowej w skali przemyslowej stosuje sie równiez metody ciagle oparte na podobnych zasadach. Inne sposoby wytwarzania polegaja na dzialaniu na 2-chloronitrobenzen siarczkami lub wielosiarczkami sodu i dwusiarczkiem wegla oraz ogrzewaniu takiej mieszaniny pod chlodnica zwrotna w ciagu kilku godzin. W przypadku stosowania Na2S2 reakcja przebiega wedlug schematu 2. Po skonczonym ogrzewaniu mase reakcyjna poddaje sie destylacji z para wodna w celu usuniecia nadmiaru stosowanego dwusiarczku wegla i tworzacej sie w niewielkich ilosciach 2-chloroaniliny, zas pozostalosc zakwasza sie kwasem solnym i oddziela z niej przez filtrowanie siarke i merkaptobenzotiazol. » Odfiltrowany produkt traktuje sie lugiem sodowym i ponownie filtruje. Odfiltrowana siarke przemywa sie woda i przesyla do dalszych syntez. Uzyskany przesacz traktuje sie kwasem solnym lub siarkowym i odfiltrowywuje gotowy produkt. Wydajnosc reakcji uzalezniona jest od stosowanych surowców i wynosi od 84-90%.Zasadnicza niedogodnoscia techniczna sposobów wytwarzania opartych na anilinie jest koniecznosc stosowania wysokiej temperatury i cisnienia, zas sposobów opartych na 2-chloronitrobenzenie jest wystepowanie duzych ilosci scieków produkcyjnych, zawierajacych tiosiarczan sodu oraz jego siarczki. Dalsza niedogodnoscia techniczna tych sposobów wytwarzania jest wydzielanie sie odpadkowego siarkowodoru.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania 2-merkaptobenzotiazolu z 2-chloronitrobenzenu metoda ciagla przy równoczesnym wyeliminowaniu scieków tiosiarczanowych.Cel ten zostal osiagniety w ten sposób, ze do reaktora wprowadzano w sposób ciagly stopiony 2-chloroni¬ trobenzen, wieloskladnikowy rozpuszczalnik skladajacy sie z zasady organicznej, czynnika homogenizujacego2 86988 i wody,oraz siarkowodór i dwusiarczek wegla, zachowujac przeciwpi adowy przeplyw cieczy i gazu, zas odbierany produkt poddano destylacji w celu oddzielenia rozpuszczalnika, a pozostalosc podestylacyjna skladajaca sie z merkaptobenzotiazolu, siarki i 2-chloroaniliny rozdzielono w znany sposób.Zasadnicza korzysc techniczna wynikajaca ze stosowania sposobu wytwarzania wedlug wynalazku to mozliwosc wykorzystania odpadowego siarkowodoru. Dalsze korzysci to wysoka wydajnosc wynoszaca powyzej 90% oraz prowadzenie syntezy metoda ciagla, co umozliwia automatyzacje procesu i lepsza gospodarke energia cieplna.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania.Przyklad I. Do 6-komorowego reaktora wiezowego, wypelnionego pierscieniami Raschiga, o wolnej objetosci równej 150 cm* zaopatrzonego w chlodnice zwrotna, termometr oraz barbotke umieszczona w dolnej czesci reaktora, wprowadza sie w sposób ciagly na szczyt reaktora 2-chloronitrobenzen z szybkoscia /75 g/godz., tj. 0;1 mola/godz., wieloskladnikowy rozpuszczalnik skladajacy sie z trójetyloaminy, metanolu i wody w stosunku wagowym jak 6:3:1 z szybkoscia 50cm3/godz., oraz przez barbotke siarkowodór z szybkoscia 0,3 mola/godz. i< dwusiarczek wegla z szybkoscia 7,62 g/godz., tj. 0,1 mola/godz, utrzymujac temperature masy reakcyjnej w górnej czesci reaktora w zakresie 55—60°C, oraz w dolnej czesci reaktora w zakresie 40—45°. Wieloskladnikowy rozpuszczalnik zapewnia homogennosc srodowiska reakcji i duza szybkosc reakcji wedlug schematu 3. Odbierana mase reakcyjna miesza sie z 8% roztworem wodorotlenku sodu w,stosunku wagowym równym 3:2 i poddaje destylacji odbierajac frakcje wrzaca do 98°C. Odbierany rozpuszczalnik o zawartosci siarkowodoru 0,03—0,04 g/1 ml i dwusiarczku wegla 0,008—0,01 g/1 ml kieruje sie do obiegu, zas pozostalosc przenosi sie do mieszalnika i zakwasza go na goraco kwasem solnym. Po wychlodzeniu zawartosc mieszalnika poddaje sie filtrowaniu. Odfiltrowana mieszanine siarki i 2-merkaptobenzo- tiazolu przemywa sie woda i nastepnie wprowadza do drugiego mieszalnika, gdzie zadaje sie ja roztworem wodorotlenku sodu uzytym w ilosci 160 g/1 mol 2-merkaptobenzotiazolu. Wytracona siarke poddaje sie ponownemu filtrowaniu. Odfiltrowana siarke przemywa sie na goraco woda i poddaje stapianiu. Uzyskany przesacz zakwasza sie kwasem solnym lub siarkowym a wytracony 2-merkaptobenzotiazol poddaje sie filtrowa¬ niu. Odfiltrowany 2-merkaptobenzotiazol suszy sie w sposób znany. Uzyskany przesacz kwasny po odfiltrowaniu mieszaniny siarki i merkaptobenzotiazolu alkahzuje sie lugiem i w sposób znany wydziela sie 2-chloroaniline. Na 1 mol przerabianego 2-chloronitrobenzenu otrzymuje sie 154g (92%) 2-merkaptobenzotiazolu o temperaturze topnienia 174—179°C, 97,5 g siarki o temperaturze topnienia 116—119°C oraz 12 g 2-chloroaniliny.Przyklad II. Synteze prowadzi sie jak w przykladzie I przy uzyciu wieloskladnikowego rozpuszczal¬ nika skladajacego sie z dwumetylopropyloaminy, etanolu i wody w stosunku wagowym jak 5:3:1. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika z masy reakcyjnej destyluje sie 2-chloroaniline z para wodna. Goraca zawartosc destylatora przenosi sie do mieszalnika i zakwasza niewielka iloscia kwasu solnego lub siarkowego do odczynu wyraznie kwasnego. Zawartosc mieszalnika po wychlodzeniu poddaje sie filtrowaniu. Odfiltrowana mieszanine siarki i 2-merkaptobenzotiazolu przemywa sie woda a nastepnie rozdziela jak w przykladzie I.Przyklad III. Synteze prowadzi sie jak w przykladzie I przy uzyciu wieloskladnikowego rozpuszczal¬ nika skladajacego sie z dwumetylopropyloaminy, izopropanolu i wody w stosunku wagowym jak 5:4:1, a odbierany z reaktora produkt poddaje sie destylacji bez dodatku lugu. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika zawartosc kubka destylacyjnego przenosi sie do mieszalnika i zakwasza kwasem solnym lub siarkowym do odczynu wyraznie kwasnego i poddaje filtrowaniu. Oddzielanie 2-merkaptobenzotiazolu od siarki prowadzi sie jak w przykladzie I, zas przesacz zadaje sie 25% wodnym roztworem wodorotlenku sodu uzywanych w ilosci 160 g na 1 mol przerabianego produktu i poddaje destylacji w celu oddestylowania zwiazanej przez chlorowodór trójetyloaminy. Oddestylowana trójetyloamine w formie azeotropu wodnego laczy sie z pierwszym destylatem, zas pozostalosci wydziela sie 2-chloroaniline. Uzyskane wydajnosci i jakosc produktu sa takie same jak w przykladzie l. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe 1. Sposób wytwarzania 2-merkaptobenzotiazolu z 2-chloronitrobenzenu i dwusiarczku wegla, znamienny t y m/ ze do reaktora wprowadza sie w sposób ciagly stopiony 2-chloronitrobenzen, wieloskladnikowy rozpusz¬ czalnik skladajacy sie z zasady organicznej, czynnika homogenizujacego i wódy, oraz siarkowodór i dwusiarczek wegla, zachowujac przeciwpradowy przeplyw cieczy i gazu, zas odbierany produkt poddaje sie destylacji dla oddzielenia rozpuszczalnika, a pozostalosc podestylacyjna skladajaca sie z 2-merkaptobenzotiazolu, siarki i
2. 2. -chloroaniliny rozdziela sie w znany sposób.86988 N=C-SH r j+csa+s =11 +h2s SCHEMAT 1 N02 0= N=C-SNa + 2N2S2+H2O+CS2 =I J + Na£sp3+ S ¦•- NQCl+ H2S SCHEMAT 2 N02 f T+CS2+3H2S+NQOH = SCHLMAT 3 N=C-SH + 3hfeO + 3S + NaCl PL