RU2554880C1 - Способ получения метансульфокислоты - Google Patents

Способ получения метансульфокислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2554880C1
RU2554880C1 RU2014132027/04A RU2014132027A RU2554880C1 RU 2554880 C1 RU2554880 C1 RU 2554880C1 RU 2014132027/04 A RU2014132027/04 A RU 2014132027/04A RU 2014132027 A RU2014132027 A RU 2014132027A RU 2554880 C1 RU2554880 C1 RU 2554880C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolysis
methanesulphonic acid
producing
methanesulfonic acid
carried out
Prior art date
Application number
RU2014132027/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Шагабудин Шайдабекович Хидиров
Магомед Абдурахманович Ахмедов
Муртазали Хулатаевич Рабаданов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2014132027/04A priority Critical patent/RU2554880C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2554880C1 publication Critical patent/RU2554880C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/01—Products
    • C25B3/07—Oxygen containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C25B3/20—Processes
    • C25B3/23—Oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к синтезу метансульфокислоты. Метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацилирования, этерификации и полимеризации олефинов. Она также используется в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности. Способ получения метансульфокислоты осуществляют путем электролиза водного раствора диметилсульфона на фоне метансульфокислоты, электролиз проводят из концентрированных водных растворов 0,2-1,6 М диметилсульфона и осуществляют в анодном отделении диафрагменного электролизера, причем после завершения электролиза анолит подвергают нагреванию при температуре 70-80°C. Задачей данного изобретения является усовершенствование способа синтеза метансульфокислоты путем электролиза водных растворов диметилсульфона высоких концентраций. Технический результат заключается в проведении процесса электросинтеза метансульфокислоты из концентрированных растворов диметилсульфона. Предложенный метод имеет ряд преимуществ: производительность процесса увеличивается за счет повышения концентрации исходного вещества; получают метансульфокислоту высокой чистоты; в значительной степени ускоряется процесс получения метансульфокислоты; не требуется сложное оборудование; промежуточный продукт электролиза - диметилдисульфон - является нетоксичным и экологически безопасным веществом. 6 пр., 1 табл.

Description

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к синтезу метансульфокислоты и ее производных. Метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацилирования, этерификации и полимеризации олефинов. Метансульфокислота (МСК) - сильная органическая кислота хорошо растворимая в воде, обладает проводимостью, близкой к проводимости сильных минеральных кислот, и может найти широкое применение в гальванотехнике, в химических источниках тока. Ряд металлов нерастворимые в водных растворах серной и соляной кислот хорошо растворяются в метансульфокислоте, что позволяет использовать ее для процессов электроосаждения. Она также используется в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности.
Известен способ получения метансульфокислоты из диметилсульфоксида [патент РФ №2344126 С1. Кл. С07С, от 20.01.2009. Способ получения метансульфокислота / Хидиров, Омарова К.О., Хибиев Х.С.]. Согласно этому способу ее получают путем электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в анодном отделении диафрагменного электролизера на фоне водного раствора электролита при плотностях анодного тока 0,06-0,12 А/см2.
Недостатком этого способа является использование в качестве проводящего электролита серной кислоты, которая хорошо смешивается с конечным продуктом - метансульфокислотой, на отделение которой затрачиваются дополнительные средства, что осложняет технологию.
Известен также способ получения метансульфокислоты [патент РФ №2412164 от 20.02.2011. Способ получения метансульфокислота / Хидиров Ш.Ш., Хибиев Х.С.] путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида в бездиафрагменном электролизере в присутствии МСК в качестве фонового электролита при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2.
Недостатком данного способа получения метансульфокислоты является использование в качестве исходного вещества - диметилсульфоксида - жидкого вещества при комнатной температуре, которое легко испаряется при электролизе с ростом температуры за счет джоулеевого тепла. Кроме того, при электролизе по известному способу диметилсульфоксид требует осторожного обращения, для чего используется вытяжная система и другое оборудование, что приводит к большим энергозатратам.
Наиболее близким по сущности является способ получения метансульфокислоты [патент РФ №2496772 С1. Кл. С07С, от 27.10.2013. Способ получения метансульфокислоты /Хидиров Ш.Ш., Омарова R.O., Ахмедов М.А., Хибиев Х.С.] путем электролиза 0,1-0,15 М водного раствора диметилсульфона (ДМС) при плотностях анодного тока 0,12-0,2 А/см2.
Недостатком данного способа получения метансульфокислоты является использование разбавленных водных растворов (0,1-0,15 М) диметилсульфона. Такие параметры концентраций не позволяют проводить электросинтез метансульфокислоты в крупнотоннажном масштабе из-за низкой производительности и высоких энергозатрат.
В связи с этим задачей данного изобретения является усовершенствование способа синтеза метансульфокислоты путем электролиза водных растворов диметилсульфона высоких концентраций.
Технический результат заключается в проведении процесса электросинтеза метансульфокислоты из концентрированных растворов диметилсульфона.
Сущность способа получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфона на фоне метансульфокислоты, в котором электролиз проводят из концентрированных водных растворов 0,2-1,6 М диметилсульфона и осуществляют в анодном отделении диафрагменного электролизера, причем после завершения электролиза анолит подвергают нагреванию при температуре 70-80°C.
Приводим примеры осуществления способа получения.
Пример 1.
В растворе, содержащем 0,1 М раствор диметилсульфона основным продуктом окисления при плотности тока 0,1 А/см2, является метансульфокислота. Электролиз проводили в диафрагменном электролизере с катионитовой мембраной. Анод - платина, S=4 см2, катод - графит. В анодное отделение электролизера заливают 50 мл 0,1 М раствора МСК и растворяют 0,47 г (0,1 М) ДМС, а в катодное отделение -0,1 М раствор МСК.
Концентрацию метансульфокислоты определяли методом кислотно-основного титрования. Выход по веществу составляет 100%.
Пример 2.
Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 0,4 М водный раствор диметилсульфона на фоне 0,1 М водного раствора метансульфокислоты при плотности анодного тока 0,1 А/см2. Выход по веществу составляет 0,19 М (48%).
Затем определенный объем метансульфокислоты подвергали нагреванию при температуре 70-80°C в течении 15 минут. После остывания объем доводили до прежнего уровня и титровали. Концентрация метансульфокислоты (без фонового электролита) выросла до 0,38 М. Выход по веществу составляет 95%.
Пример 3.
Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 1,6 М водный раствор диметилсульфона на фоне 0,1 М водного раствора метансульфокислоты при плотности анодного тока 0,15 А/см2. Выход по веществу метансульфокислоты составляет 0,46 М (29%).
Затем определенный объем метансульфокислоты подвергали нагреванию при температуре 70-80°C в течение 15 минут. После остывания объем доводили до прежнего уровня и титровали. Концентрация метансульфокислоты выросла до 1,38 М. Выход по веществу составляет 86%.
Результаты аналогичных примеров даны в таблице №1.
Figure 00000001
Методом поляризационных измерений, а также путем анализа анодного газа и снятием ИК-спектров нами доказано, что в 0,1 М растворе процесс окисления ДМС происходит с участием кислорода на аноде по суммарному уравнению реакции:
Figure 00000002
Таким образом в 0,1 М растворе образуется чистая метансульфокислота.
При более высоких концентрациях диметилсульфона (0,2-1,6 М) выход метансульфокислоты падает. Однако после нагревания раствора анолита выход метансульфокислоты увеличивается. Увеличение концентрации МСК после нагревания показало, что при концентрациях диметилсульфона, превышающих С≥0,2 М, наряду с МСК на аноде образуется диметилдисульфон. С увеличением концентрации диметилсульфона механизм анодной реакции окисления меняется в результате адсорбции и подавления кислородной реакции.
Figure 00000003
Диметилдисульфон - это кристаллическое вещество, растворимое в воде, при нагревании распадается на метансульфокислоту и на метансульфиновую кислоту. Последняя тоже на воздухе легко окисляется до метансульфокислоты.
Figure 00000004
Предложенный метод получения метансульфокислоты путем электролиза концентрированных водных растворов диметилсульфона по сравнению с известным электрохимическим способом получения его из разбавленных его растворов имеет ряд преимуществ:
1. При данном способе производительность процесса увеличивается за счет повышения концентрации исходного вещества.
2. Данный метод позволяет получить метансульфокислоту высокой чистоты электролизом концентрированных растворов диметисульфона.
3. Предложенный способ позволяет в значительной степени ускорить процесс получения метансульфокислоты по сравнению с известными.
4. Синтез метансульфокислоты в предложенном способе не требует сложного оборудования, высоких мер предосторожностей, так как промежуточный продукт электролиза - диметилдисульфон - является нетоксичным и экологически безопасным веществом.

Claims (1)

  1. Способ получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфона на фоне метансульфокислоты, в котором электролиз проводят из концентрированных водных растворов 0,2-1,6 М диметилсульфона и осуществляют в анодном отделении диафрагменного электролизера, причем после завершения электролиза анолит подвергают нагреванию при температуре 70-80°C.
RU2014132027/04A 2014-08-01 2014-08-01 Способ получения метансульфокислоты RU2554880C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132027/04A RU2554880C1 (ru) 2014-08-01 2014-08-01 Способ получения метансульфокислоты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132027/04A RU2554880C1 (ru) 2014-08-01 2014-08-01 Способ получения метансульфокислоты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554880C1 true RU2554880C1 (ru) 2015-06-27

Family

ID=53498685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014132027/04A RU2554880C1 (ru) 2014-08-01 2014-08-01 Способ получения метансульфокислоты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554880C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641302C1 (ru) * 2017-01-09 2018-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Способ получения диметилдисульфона

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060272950A1 (en) * 2003-05-12 2006-12-07 Martyak Nicholas M High purity electrolytic sulfonic acid solutions
RU2344126C1 (ru) * 2007-11-19 2009-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет Способ получения метансульфокислоты
RU2412164C1 (ru) * 2009-11-25 2011-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет Способ получения метансульфокислоты
RU2496772C1 (ru) * 2012-08-06 2013-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Способ получения метансульфокислоты

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060272950A1 (en) * 2003-05-12 2006-12-07 Martyak Nicholas M High purity electrolytic sulfonic acid solutions
RU2344126C1 (ru) * 2007-11-19 2009-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет Способ получения метансульфокислоты
RU2412164C1 (ru) * 2009-11-25 2011-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет Способ получения метансульфокислоты
RU2496772C1 (ru) * 2012-08-06 2013-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Способ получения метансульфокислоты

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641302C1 (ru) * 2017-01-09 2018-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Способ получения диметилдисульфона

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2996651C (en) Method for preparing lithium hydroxide and lithium sulfate monohydrate using hydrogen depolarized anode
Jin et al. Hydrothermal conversion of carbohydrate biomass into formic acid at mild temperatures
US4059496A (en) Process for the preparation of sulfuric acid from sulphur dioxide
CN108660478B (zh) 一种烯基砜类化合物的电化学制备方法
Hiejima et al. Electrochemical carboxylation of α-chloroethylbenzene in ionic liquids compressed with carbon dioxide
RU2554880C1 (ru) Способ получения метансульфокислоты
KR101528911B1 (ko) 과황산암모늄의 고효율 연속 생산 방법 및 장치
RU2344126C1 (ru) Способ получения метансульфокислоты
RU2496772C1 (ru) Способ получения метансульфокислоты
RU2412164C1 (ru) Способ получения метансульфокислоты
RU2563870C1 (ru) Способ получения йодата калия
US2589635A (en) Electrochemical process
JP7264874B2 (ja) 還元型グルタチオンの製造方法
KR102054248B1 (ko) 이산화탄소 환원과 포름산 및 황산칼륨 제조의 복합 공정, 및 상기 복합 공정을 위한 장치
US11060197B2 (en) Process for treating a dicarboxylic acid composition
JPH11293484A (ja) 過硫酸アンモニウムの製造方法
CN103668312A (zh) 一种马来酸顺反异构化制备富马酸的电化学法
RU2822543C1 (ru) Электрохимический способ получения 2-этилгексаноата хрома - прекатализатора тримеризации этилена в гексен-1
JP6639224B2 (ja) Ｌ−システイン鉱酸塩の製造方法
CN111394746B (zh) 一种碘酸钾与氢碘酸电化学联产方法
RU2342324C1 (ru) Способ получения основного карбоната двухвалентного кобальта
RU2384568C1 (ru) Способ получения 2-аминоэтансульфоновой кислоты
RU2671827C1 (ru) Способ электрохимического окисления спиртов
US1354451A (en) Manufacture of reducing alkaline melts
US3312608A (en) Electrolytic process for preparing d-ribose

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180802