RU2377235C2 - Способ получения диметилсульфона - Google Patents
Способ получения диметилсульфона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377235C2 RU2377235C2 RU2007144263/04A RU2007144263A RU2377235C2 RU 2377235 C2 RU2377235 C2 RU 2377235C2 RU 2007144263/04 A RU2007144263/04 A RU 2007144263/04A RU 2007144263 A RU2007144263 A RU 2007144263A RU 2377235 C2 RU2377235 C2 RU 2377235C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dimethyl sulphone
- dimethyl
- electrolysis
- sulphone
- dimethyl sulfone
- Prior art date
Links
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N sulfonyldimethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии серосодержащих органических соединений, в частности диметилсульфона, который может быть использован в производстве красителей, лекарственных средств, полиакриленсульфонов, в качестве растворителя для полиакрилонитрила и т.п. Описывается способ электрохимического синтеза диметилсульфона, заключающийся в том, что проводят электролиз 1,0-3,0 М диметилсульфоксида в водном растворе NaOH в бездиафрагменном электролизере при плотности анодного тока 0,01-0,02 А/см2. Предложенный способ упрощает технологию диметилсульфона по известному уровню, исключая большое число операций и использование дорогих реактивов, токсичных растворителей, а также сильных окислителей, таких как озон, азотная кислота, пероксид водорода, и кроме того, позволяет получить диметилсульфон высокой степени чистоты и осуществить возможность электросинтеза непрерывно с автоматическим контролем всего процесса. 3 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности сульфона, который может быть использован в производстве лекарственных средств, полиакриленсульфонов, в качестве растворителя для полиакрилонитрила и т.д.
Известен способ получения диметилсульфона путем окисления диметилсульфоксида (ДМСО) озоном в хлороформе [1].
Недостатком этого способа является сложность и емкость процесса, также в данном способе используется труднодоступный сильный окислитель - озон, токсичное вещество - хлороформ.
Диметилсульфон также получают путем взаимодействия сульфоксида с пероксидом водорода (H2O2) в водной среде при температуре 22°С в течение 60 минут, с последующим разделением путем центрифугирования [2].
Недостатком этого способа является использование сильных окислителей, сложного оборудования и многостадийности осуществления процесса.
Известен способ получения диметилсульфона пропусканием паров диметилсульфоксида в смеси с инертным газом в присутствии каталитических количеств перекиси водорода при температурах 70-95 и 110-120°С [3].
Недостатками этого способа являются использование высоких температур в несколько этапов и многоступенчатость осуществления процесса.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа электрохимического синтеза диметилсульфона электролизом водных растворов диметилсульфоксида.
Техническим результатом данного изобретения является упрощенность процесса синтеза и получение высокой чистоты конечного продукта - диметилсульфона. Метод синтеза диметилсульфона электролизом водных растворов диметилсульфоксида отличается от химических тем, что не используются агрессивные окислители, токсичные растворители, высокие температуры и может быть осуществлен непрерывно.
Сущность предложенного способа получения диметилсульфона заключается в том, что проводят электролиз 1,0-3,0 М диметилсульфоксида в 0,2-0,6 М водных растворах NaOH в бездиафрагменном электролизере при плотностях анодного тока 0,01-0,02 А/см2.
Электролиз диметилсульфоксида можно проводить с использованием в качестве анода графита, диоксида свинца, сплава свинца с 2% серебром, платины и др., т.е. анодно-устойчивых электродных материалов.
При проведении патентных исследований не обнаружено решения, идентичного заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».
Считаю, что сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.
Пример 1.
В бездиафрагменный электролизер заливают 50 мл раствора, содержащего 0,4 М NaOH и 1,5 М ДМСО. Анодом служит аморфный графит. Катодом является медная пластина. Электролиз проводился при плотности тока 0,015 А/см2 в течение 6 часов. Температура раствора к концу электролиза составляла 30-35°С. Расчет Q-количества электричества проводили в соответствии с суммарным уравнением реакции окисления диметилсульфоксида до диметилсульфона.
По окончанию электролиза раствор упаривали. После упаривания раствор охлаждался. При остывании выпадают белые игольчатые кристаллы диметилсульфона, которые отделяются фильтрованием. Выход по току диметилсульфона составляет 92%.
Идентификацию вещества осуществляли путем определения tпл, которая составляет 110°С, что соответствует справочному значению, и снятием ИК-спектров. ИК-спектр снимали на спектрометре FT-801 с Фурье преобразованием. Характеристическая полоса поглощения группы -SO2 проявляется в области 1335-1310 см-1.
Пример 2.
Проводился аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 0,5 М раствор диметилсульфоксида в водном растворе щелочи в течение 3 часов.
Пример 3.
Проводился аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 3,5 М раствор диметилсульфоксида в течение 21 часа.
Полностью данные электролиза растворов ДМСО в пределах концентраций - 0,5-3.5 М приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||||
| Данные препаративного электросинтеза диметилсульфона | ||||||
| № п/п | Конц. ДМСО, М | Электролит, NaOH (M) | i, A/cm2 | Q, Кл | Вых. по току, % | Вых по в-ву, г |
| 1 | 0,5 | 0,4 | 0,015 | 1,34 | 50 | 1,18 |
| 2 | 1,0 | 0,4 | 0,015 | 2,68 | 90 | 4,23 |
| 3 | 1,5 | 0,4 | 0,015 | 4,02 | 92 | 6,48 |
| 4 | 2,0 | 0,4 | 0,015 | 5,36 | 94 | 8,83 |
| 5 | 3,0 | 0,4 | 0,015 | 8,04 | 90 | 12,69 |
| 6 | 3,5 | 0,4 | 0,015 | 9,38 | 60 | 9,87 |
Как видно из таблицы 1 выход по току диметилсульфона уменьшается в растворе ниже 1,0 М и выше 3,0 М ДМСО. Это является результатом как некоторого восстановления конечного продукта и преимущественно протекания реакции выделения кислорода с изменением концентрации ДМСО.
В таблице 2 представлены данные препаративного электросинтеза диметилсульфона, полученные путем электролиза раствора диметилсульфоксида оптимальной концентрации при различных плотностях анодного тока.
| Таблица 2 | ||||||
| Данные препаративного электросинтеза диметилсульфона | ||||||
| № п/п | Конц. ДМСО, М | Электролит, NaOH (M) | i, A/cm2 | Q, Кл | Вых. по току, % | Вых по в-ву, г |
| 1 | 1,5 | 0,4 | 0,005 | 4,02 | 62 | 4,37 |
| 2 | 1,5 | 0,4 | 0,01 | 4,02 | 89 | 6,27 |
| 3 | 1,5 | 0,4 | 0,015 | 4,02 | 92 | 6,48 |
| 4 | 1,5 | 0,4 | 0,02 | 4,02 | 86 | 6,06 |
| 5 | 1,5 | 0,4 | 0,025 | 4,02 | 56 | 3,95 |
Пример 4.
Электросинтез проводится в соответствии с примером 1. Электролизу подвергают раствор 1,5 М ДМСО на фоне 0,4 М NaOH. При электролизе использовали в качестве анода графит, а в качестве катода - стальную пластину. Электролиз проводили при плотности тока 0,01 А/см2 в течение 8 часов.
Пример 5.
Проводился аналогично 4 при плотности анодного тока 0,02 А/см2 в течение 4 часов.
Пример 6.
Проводился аналогично 4 при плотности анодного тока 0,015 А/см2 в течение 5,5 часов.
В таблице приведены опытные данные выхода диметилсульфона по току в щелочном растворе гидроксида натрия различных концентраций.
| Таблица 3 | |||||
| Данные выхода диметилсульфона в зависимости от С NaOH | |||||
| № п/п | Конц. ДМСО, М | Электролит, NaOH (M) | i, A/cm2 | Q, Кл | Вых. по току, % |
| 1 | 1,5 | 0,1 | 0,015 | 4,02 | 54 |
| 2 | 1,5 | 0,2 | 0,015 | 4,02 | 65 |
| 3 | 1,5 | 0,4 | 0,015 | 4,02 | 92 |
| 4 | 1,5 | 0,6 | 0,015 | 4,02 | 76 |
| 5 | 1,5 | 0,8 | 0,015 | 4,02 | 62 |
Как видно из таблицы, зависимость выхода по току диметилсульфона от концентрации электролита (NaOH) показывает, что максимальный выход наблюдается при концентрации 0,4 М NaOH. Выше и ниже этой концентрации выход диметилсульфона падает. Это обусловлено тем, что при концентрациях более 0,4 М преобладает анодный процесс образования кислорода, а при концентрации менее 0,4 М возрастает процесс перенапряжения выделения кислорода, который приводит к образованию других побочных продуктов.
Выделение и идентификацию вещества проводили, как в примере 1.
Диметилсульфон, синтезируемый путем электролиза водных растворов ДМСО, получается в виде игольчатых кристаллов высокой чистоты. Предложенный метод имеет некоторые преимущества по сравнению с химическим способом:
1. Синтез можно проводить без использования дорогих реактивов и сильных окислителей (озон, азотная кислота, пероксид водорода), а также токсичных растворителей (хлороформ и др.).
2. Получение диметилсульфона высокой чистоты без осуществления большого числа операций.
3. Возможность осуществления электросинтеза непрерывно с автоматическим контролем всего процесса.
Таким образом, для заявленного способа в том виде, в каком он охарактеризован в описании, подтверждена возможность его осуществления в одну стадию без процедур дополнительной очистки. Диметилсульфон предназначен для использования в препаративном органическом синтезе, в фармацевтической промышленности и медицине.
Использованная литература
1. Краткая химическая энциклопедия. М., 1965. Т-4 С. 1119.
2. CN 1356315 A (TIAN JUN), 03.07.2002.
3. Патент РФ №166333. Кл. С07с, от 23.11.1964. Способ получения диметилсульфона. / В.Г.Ведерников, В.Ф.Максимов.
Claims (1)
- Способ получения диметилсульфона с использованием диметилсульфоксида, отличающийся тем, что проводят электролиз 1,0-3,0 М диметилсульфоксида в водном растворе NaOH в бездиафрагменном электролизере при плотности анодного тока 0,01-0,02 А/см2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007144263/04A RU2377235C2 (ru) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Способ получения диметилсульфона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007144263/04A RU2377235C2 (ru) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Способ получения диметилсульфона |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007144263A RU2007144263A (ru) | 2009-06-10 |
| RU2377235C2 true RU2377235C2 (ru) | 2009-12-27 |
Family
ID=41024150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007144263/04A RU2377235C2 (ru) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Способ получения диметилсульфона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2377235C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490254C1 (ru) * | 2012-06-18 | 2013-08-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии Коми Научного Центра Уральского Отделения Российской Академии Наук | Способ получения диметилсульфона |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU166333A1 (ru) * | В. Г. Ведерников , В. Ф. Максимов | Способ получения диметилсульфона | ||
| RU2144025C1 (ru) * | 1999-02-02 | 2000-01-10 | Научно-производственный центр "Панхимтех" | Способ получения сульфоксидов |
| CN1356315A (zh) * | 2001-12-13 | 2002-07-03 | 田军 | 一种生产二甲基砜的方法 |
-
2007
- 2007-11-28 RU RU2007144263/04A patent/RU2377235C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU166333A1 (ru) * | В. Г. Ведерников , В. Ф. Максимов | Способ получения диметилсульфона | ||
| SU334690A1 (ru) * | Способ получения диоксидифенилсульфона и низшего диоксидиалкилсульфона | |||
| SU269810A1 (ru) * | Способ получения диметилсульфоксидл | |||
| RU95120592A (ru) * | 1994-12-15 | 1997-11-10 | Хехст АГ | Способ получения метилсульфонов путем метилирования арилсульфиновых кислот |
| RU2144025C1 (ru) * | 1999-02-02 | 2000-01-10 | Научно-производственный центр "Панхимтех" | Способ получения сульфоксидов |
| CN1356315A (zh) * | 2001-12-13 | 2002-07-03 | 田军 | 一种生产二甲基砜的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490254C1 (ru) * | 2012-06-18 | 2013-08-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии Коми Научного Центра Уральского Отделения Российской Академии Наук | Способ получения диметилсульфона |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007144263A (ru) | 2009-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3962434B2 (ja) | アスコルビン酸の電気化学的回収方法 | |
| CN106276829A (zh) | 一种双氟磺酰亚胺锂的合成方法 | |
| EP0165135A1 (fr) | Procédé de préparation d'acides trifluorométhylés | |
| ES2972460T3 (es) | Proceso para la síntesis de mesotriona | |
| RU2377235C2 (ru) | Способ получения диметилсульфона | |
| KR100443416B1 (ko) | ＬｉＣｏＯ₂를 함유하는 유기성 폐슬러지로부터 코발트및 리튬 회수방법 | |
| US1021234A (en) | Process of manufacturing pure nitric oxid. | |
| RU2344126C1 (ru) | Способ получения метансульфокислоты | |
| CN112592353A (zh) | 一种环状硫酸酯的工业化制备方法 | |
| FR2789986A1 (fr) | Procede de production sur site de peroxyde d'hydrogene ultra pur pour l'industrie electronique | |
| JPS6396191A (ja) | セリウム酸化剤 | |
| CN110028430A (zh) | 一种舒林酸的制备方法 | |
| CN106629649A (zh) | 一步溶剂热制备强荧光石墨烯量子点的方法 | |
| RU2194034C1 (ru) | Способ получения бензолполикарбоновых кислот | |
| RU2496772C1 (ru) | Способ получения метансульфокислоты | |
| WO2019187534A1 (ja) | 還元型グルタチオンの製造方法 | |
| RU2554880C1 (ru) | Способ получения метансульфокислоты | |
| Swann et al. | The electrolytic reduction of maleic acid to succinic acid in acid solution | |
| JP2015501312A (ja) | １，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンの合成方法 | |
| Chakravorti et al. | First electrosynthesis of transition metal peroxofluoro complexes. Synthesis, characterization and reactivity of some peroxofluoro complexes | |
| Nieuwland | Some reactions of acetylene... | |
| SU798194A1 (ru) | Способ получени ксантановодорода | |
| RU2348623C1 (ru) | Способ получения 3,5-диамино-1,2,4-тиадиазола | |
| TW201722970A (zh) | 用於製備具氧化還原活性之過渡金屬配位化合物之水熱處理方法 | |
| RU2286948C1 (ru) | Способ получения особочистой мышьяковой кислоты |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171129 |