RU2641302C1 - Method for obtaining dimethyldisulfone - Google Patents

Method for obtaining dimethyldisulfone Download PDF

Info

Publication number
RU2641302C1
RU2641302C1 RU2017100292A RU2017100292A RU2641302C1 RU 2641302 C1 RU2641302 C1 RU 2641302C1 RU 2017100292 A RU2017100292 A RU 2017100292A RU 2017100292 A RU2017100292 A RU 2017100292A RU 2641302 C1 RU2641302 C1 RU 2641302C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dimethyldisulfone
electrolysis
dimethyl sulfone
anode current
anode
Prior art date
Application number
RU2017100292A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Шагабудин Щайдабекович Хидиров
Магомед Абдурахманович Ахмедов
Хидирляс Саидович Хибиев
Мадина Юсуповна Копарова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Priority to RU2017100292A priority Critical patent/RU2641302C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2641302C1 publication Critical patent/RU2641302C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: electrolysis is carried out in aqueous solutions of dimethylsulfone in an alkaline medium in the anode compartment of the diaphragm electrolyser in the range of densities of the anode current of 0.1-0.3 A/cm2, then the solution of anolyte is cooled to T=5-8°C to the formation of crystals.
EFFECT: absence of water-soluble by-products in the electrooxidation process of aqueous solutions of dimethylsulfone in an alkaline medium to produce dimethyldisulfone.
2 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности, к синтезу диметилдисульфона. Диметилдисульфон (1,2-диметилдисульфон-1,1,2,2-тетраоксид) - бесцветное кристаллическое вещество, находит применение в фармацевтике для изготовления лекарственных препаратов, органическом синтезе в качестве ингибитора окисления и защиты функциональных групп, бытовой химии для синтеза ПАВ.The invention relates to a technology for producing sulfur-containing organic compounds, in particular, to the synthesis of dimethyldisulfone. Dimethyldisulfone (1,2-dimethyldisulfone-1,1,2,2-tetraoxide) is a colorless crystalline substance that is used in pharmaceuticals for the manufacture of drugs, organic synthesis as an inhibitor of oxidation and protection of functional groups, household chemicals for the synthesis of surfactants.

Известен способ получения дисульфонов [Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии. Изд-е 6. М.: Госхимиздат. Т. 1 С. 234] окислением тиоцеталей.A known method of producing disulfones [Chichibabin A.E. The main principles of organic chemistry. Publishing house 6. M .: Goskhimizdat. T. 1 S. 234] the oxidation of thiocetals.

Недостатками данного способа является то, что данным способом получают дисульфоны ациклического строения, многостадийность процесса, использование токсичных реагентов и низкий выход конечного продукта.The disadvantages of this method is that this method produces acyclic disulfones, a multi-stage process, the use of toxic reagents and a low yield of the final product.

Известен также способ [Евразийский патент №019538 В1 от 30.04.2014 г. Кл. A01N 25/06, A01N 41/10, A01N 59/10, A01N 59/16, А01Р 1/00. Композиция для стерилизации поверхностей // Андерсен Бьерг Марит, Берг Эрик Эдвин]. По данному способу из смеси пероксида водорода и диметилсульфона получают смесь дисульфонов различного состава.There is also known a method [Eurasian patent No. 019538 B1 from 04/30/2014, Cl. A01N 25/06, A01N 41/10, A01N 59/10, A01N 59/16, A01P 1/00. Composition for surface sterilization // Andersen Bjerg Marit, Berg Eric Edwin]. In this method, a mixture of disulfones of various compositions is obtained from a mixture of hydrogen peroxide and dimethyl sulfone.

Недостатками данного способа являются взрывоопасный состав смеси, сложность разделения образуемых различных дисульфонов.The disadvantages of this method are the explosive composition of the mixture, the complexity of the separation formed of various disulfones.

Наиболее близким по сущности методом является способ [патент РФ №2554880 С1. Кл. С07С, от 02.06.2015 г. Способ получения метансульфокислоты. // Хидиров Ш.Ш., Ахмедов М.А., Рабаданов М.Х.] путем электролиза в анодном отделении диафрагменного электролизера из концентрированных водных растворов 0,2-1,6 М диметилсульфона при высоких плотностях анодного тока 0,12-0,2 А/см2.The method closest in essence is the method [RF patent No. 2554880 C1. Cl. С07С, dated June 2, 2015. A method for producing methanesulfonic acid. // Khidirov Sh. Sh., Akhmedov MA, Rabadanov M.Kh.] by electrolysis in the anode compartment of a diaphragm electrolyzer from concentrated aqueous solutions of 0.2-1.6 M dimethyl sulfone at high anode current densities 0.12-0 , 2 A / cm 2 .

Недостатками данного способа являются небольшой выход диметилдисульфона и трудность его разделения от метансульфокислоты.The disadvantages of this method are the small yield of dimethyldisulfone and the difficulty of its separation from methanesulfonic acid.

Задачей данного изобретения является повышение производительности синтеза диметилдисульфона и экономичность способа.The objective of the invention is to increase the productivity of the synthesis of dimethyldisulfone and the efficiency of the method.

Технический результат заключается в отсутствие водорастворимых побочных продуктов в проведении процесса электроокисления водных растворов диметилсульфона в щелочной среде для получения диметилдисульфона.The technical result consists in the absence of water-soluble by-products in the process of electrooxidation of aqueous solutions of dimethyl sulfone in an alkaline medium to obtain dimethyldisulfone.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что электролиз проводят в водных растворах диметилсульфона в щелочной среде в анодном отделении диафрагменного электролизера в пределах плотностей анодного тока 0,1-0,3 А/см2, затем раствор анолита охлаждают до Т=5-8°С до образования кристаллов.The essence of the proposed method is that the electrolysis is carried out in aqueous solutions of dimethyl sulfone in an alkaline medium in the anode compartment of the diaphragm electrolyzer within the anode current densities of 0.1-0.3 A / cm 2 , then the anolyte solution is cooled to T = 5-8 ° C to form crystals.

Сущность изобретения поясняется примерами.The invention is illustrated by examples.

Пример 1Example 1

Электролиз проводили в диафрагменном электролизере с катионитовой мембраной марки - МКФ. Анод - платина, S=2 см2, катод - графит. В анодное отделение электролизера заливают 50 мл 0.1 М NaOH и растворяют в нем 1,88 г диметилсульфона, а в катодное отделение - 0,1М раствор NaOH.The electrolysis was carried out in a diaphragm electrolyzer with a cation exchange membrane brand - MKF. The anode is platinum, S = 2 cm 2 , the cathode is graphite. 50 ml of 0.1 M NaOH are poured into the anode compartment of the electrolyzer and 1.88 g of dimethyl sulfone are dissolved in it, and a 0.1 M NaOH solution is dissolved in the cathode compartment.

Основным продуктом электросинтеза при плотности анодного тока (ia) 0,1 А/см2 является диметилдисульфон (CH3S(O)2-S(O)2CH3).The main product of electrosynthesis at an anode current density ( ia ) of 0.1 A / cm 2 is dimethyldisulfone (CH 3 S (O) 2 -S (O) 2 CH 3 ).

По окончании электролиза раствор анолита охлаждали до Т=5-8°С для выделения кристаллов CH3S(O)2-S(O)2CH3. Выделенные кристаллы многократно промывали холодной дистиллированной водой до pH 7, затем высушивали в эксикаторе над концентрированной серной кислотой и взвешивали на лабораторных весах.After electrolysis, the anolyte solution was cooled to T = 5-8 ° C to isolate crystals of CH 3 S (O) 2 -S (O) 2 CH 3 . The isolated crystals were repeatedly washed with cold distilled water to pH 7, then dried in a desiccator over concentrated sulfuric acid and weighed on a laboratory balance.

Выход диметилдисульфона составил 80% масс.The yield of dimethyldisulfone was 80% of the mass.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали водный раствор, содержащий 3,76 г диметилсульфона на фоне 0,1 М NaOH при плотности анодного тока 0,1 А/см2.Example 2. Carried out analogously to example 1. An aqueous solution containing 3.76 g of dimethyl sulfone against 0.1 M NaOH at an anode current density of 0.1 A / cm 2 was subjected to electrolysis.

Выход диметилдисульфона составил 78% масс.The yield of dimethyldisulfone was 78% of the mass.

Пример 3. Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали водный раствор, содержащий 5,64 г диметилсульфона при плотности анодного тока 0,2 А/см2.Example 3. Carried out analogously to example 1. An aqueous solution containing 5.64 g of dimethyl sulfone at an anode current density of 0.2 A / cm 2 was subjected to electrolysis.

Выход диметилдисульфона составил 82% масс.The yield of dimethyldisulfone was 82% of the mass.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали водный раствор, содержащий 7,52 г диметилсульфона при плотности анодного тока 0,3 А/см2.Example 4. Carried out analogously to example 1. An electrolysis was subjected to an aqueous solution containing 7.52 g of dimethyl sulfone at an anode current density of 0.3 A / cm 2 .

Выход диметилдисульфона составил 68% масс.The yield of dimethyldisulfone was 68% of the mass.

Пример 5. Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали водный раствор, содержащий 9,54 г диметилсульфона при плотности анодного тока 0,3 А/см2.Example 5. Carried out analogously to example 1. An aqueous solution containing 9.54 g of dimethyl sulfone at an anode current density of 0.3 A / cm 2 was subjected to electrolysis.

Выход диметилдисульфона составил 65% масс.The yield of dimethyldisulfone was 65% of the mass.

Результаты аналогичных примеров при различных плотностях анодного тока даны в таблице.The results of similar examples at various anode current densities are given in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Из данных таблицы видно, что наиболее высокий выход диметилсульфона по веществу осуществляется при плотности анодного тока ia=0.2 A/cm2. По-видимому, при ia>0,2 А/см2 преобладает реакция анодного образования кислорода.It can be seen from the table that the highest yield of dimethyl sulfone in a substance occurs at an anode current density of ia = 0.2 A / cm 2 . Apparently, at ia > 0.2 A / cm 2 , the reaction of anodic oxygen formation predominates.

На фиг. 1 представлены стационарные поляризационные кривые гладкого платинового электрода в 0,1М растворе NaOH (1) и в присутствии диметилсульфона в количестве 1,88 г (2); 3,76 г (3); 5,64 г (4); 9,4 г (5). Скорости развертки потенциала 2 мВ/с. По данным стационарных поляризационных кривых в сравнении с фоновой кривой 1 видно, что в пределах плотностей анодного тока 0,1-0,3 А/см2 идет подавление реакции выделения кислорода, за счет адсорбции молекул диметилсульфона на платиновом электроде.In FIG. 1 shows the stationary polarization curves of a smooth platinum electrode in a 0.1 M NaOH solution (1) and in the presence of dimethyl sulfone in an amount of 1.88 g (2); 3.76 g (3); 5.64 g (4); 9.4 g (5). Potential sweep speeds of 2 mV / s. According to the stationary polarization curves, in comparison with the background curve 1, it is seen that, within the anode current densities of 0.1-0.3 A / cm 2 , the oxygen evolution is suppressed due to the adsorption of dimethyl sulfone molecules on a platinum electrode.

Суть процесса образования диметилдисульфона в водном растворе щелочи заключается в следующем. Известна адсорбция на платине и платиновых металлах органических веществ, содержащих более одного атома углерода, сопровождающаяся разрывом С-С-связей и димеризацией образующихся при деструкции радикалов.The essence of the process of formation of dimethyldisulfone in an aqueous solution of alkali is as follows. Known adsorption on platinum and platinum metals of organic substances containing more than one carbon atom, accompanied by the breaking of C-C bonds and the dimerization of radicals formed during the destruction.

В случае диметилсульфона происходит аналогичный разрыв С-S-связей с образованием радикалов метилсульфогруппы и метила. Следует отметить, что средняя энергия разрыва C-S-связи (255 кДж/моль) почти в 1,5 раза меньше энергии связи С-С (347 кДж/моль). Следовательно, при достижении определенных плотностей анодного тока происходит разрыв С-S-связи с образованием метильных и метилсульфоновых радикалов.In the case of dimethyl sulfone, a similar cleavage of C-S bonds occurs with the formation of methyl sulfo group and methyl radicals. It should be noted that the average C-S bond cleavage energy (255 kJ / mol) is almost 1.5 times less than the C-C bond energy (347 kJ / mol). Therefore, when certain anode current densities are reached, the С-S bond is broken with the formation of methyl and methyl sulfonic radicals.

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

Метилсульфоновые радикалы легко димеризуются с образованием устойчивых молекул диметилдисульфона и десорбируются в объем раствора.Methylsulfonic radicals readily dimerize to form stable dimethyldisulfone molecules and are desorbed into the bulk of the solution.

Figure 00000003
Figure 00000003

Метильные радикалы

Figure 00000004
также связываются с ОН-радикалами, образующимися при разряде гидроксид ионов.Methyl radicals
Figure 00000004
also bind to OH radicals formed during the discharge of hydroxide ions.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Молекулы метанола на поверхности платинового анода хемосорбируются с образованием частиц состава СОН.Methanol molecules on the surface of the platinum anode are chemisorbed to form particles of the СОН composition.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Частицы COHads окисляются с образованием CO2, как и при полном окислении СН3ОН по уравнению [Электродные процессы в растворах органических соединений. / Под ред. Дамаскина Б.Б. М.: Изд. Моск. ун-та. 1985. С. 11]:Particles of COH ads are oxidized with the formation of CO 2 , as in the complete oxidation of CH 3 OH according to the equation [Electrode processes in solutions of organic compounds. / Ed. Damaskina B.B. M .: Publishing. Mosk. un-that. 1985. S. 11]:

Figure 00000009
Figure 00000009

Образование углекислого газа CO2 в анодном отделении доказано методом газовой хроматографии.The formation of carbon dioxide CO 2 in the anode compartment is proved by gas chromatography.

На фиг. 2 представлены изображения кристаллов диметилдисульфона, снятые в поле зрения отраженного света микроскопа Микмед-6 при увеличении 10 (a) и 40 (б) крат.In FIG. Figure 2 shows the images of dimethyldisulfone crystals taken in the field of view of the reflected light of the Mikmed-6 microscope at magnifications of 10 (a) and 40 (b) times.

Предложенный способ обладает рядом преимуществ:The proposed method has several advantages:

- упрощение процессов выделения основного продукта - диметилдисульфона;- simplification of the processes of separation of the main product - dimethyldisulfone;

- повышение производительности;- productivity increase;

- чистота образующегося конечного продукта обусловлена отсутствием процессов образования побочных продуктов, связанных с дегидрированием и гидрированием молекул диметилсульфона в области потенциалов выделения кислорода;- the purity of the resulting final product is due to the absence of by-product formation processes associated with the dehydrogenation and hydrogenation of dimethyl sulfone molecules in the region of oxygen evolution potentials;

- способ является экологически безопасным за счет отсутствия выделения токсичных и вредных веществ;- the method is environmentally friendly due to the lack of release of toxic and harmful substances;

- простота технологии и оборудования, низкий уровень капитальных и эксплуатационных затрат.- simplicity of technology and equipment, low level of capital and operating costs.

Claims (1)

Способ получения диметилдисульфона путем электролиза водного раствора диметилсульфона в кислой среде, отличающийся тем, что электролиз проводят в водных растворах диметилсульфона в щелочной среде в анодном отделении диафрагменного электролизера в пределах плотностей анодного тока 0,1-0,3 А/см2, затем раствор анолита охлаждают до Т=5-8°С до образования кристаллов.A method of producing dimethyl disulfone by electrolysis of an aqueous solution of dimethyl sulfone in an acidic medium, characterized in that the electrolysis is carried out in aqueous solutions of dimethyl sulfone in an alkaline medium in the anode compartment of the diaphragm electrolyzer within anode current densities of 0.1-0.3 A / cm 2 , then anolyte solution cooled to T = 5-8 ° C until crystals form.
RU2017100292A 2017-01-09 2017-01-09 Method for obtaining dimethyldisulfone RU2641302C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100292A RU2641302C1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Method for obtaining dimethyldisulfone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100292A RU2641302C1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Method for obtaining dimethyldisulfone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2641302C1 true RU2641302C1 (en) 2018-01-17

Family

ID=68235683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100292A RU2641302C1 (en) 2017-01-09 2017-01-09 Method for obtaining dimethyldisulfone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2641302C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010126376A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Bakteriefritt As Composition for sterilizing surfaces
RU2554880C1 (en) * 2014-08-01 2015-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method of producing methanesulphonic acid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010126376A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Bakteriefritt As Composition for sterilizing surfaces
RU2554880C1 (en) * 2014-08-01 2015-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method of producing methanesulphonic acid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии. Изд-е 6. М.: Госхимиздат. Т. 1, с. 234. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10968525B2 (en) Device and method of obtaining diols and other chemicals using decarboxylation
JP5752237B2 (en) Electrochemical synthesis of arylalkyl surfactant precursors
US10370767B2 (en) Process for preparing alcohols by electrochemical reductive coupling
Chan et al. A novel synthesis of 2-aryllactic acids via electrocarboxylation of methyl aryl ketones
BR7401170D0 (en) ELECTROLYTIC CELL AND PROCESS FOR THE ELECTROLYTIC DECOMPOSITION OF IONIZAVEI CHEMICAL COMPOUND AQUEOUS SOLUTIONS
US20130053582A1 (en) Process for the electrochemical preparation of gamma-hydroxycarboxylic esters and gamma-lactones
JP6894487B2 (en) Equipment and methods for obtaining diols and other chemicals using decarboxylation
RU2349578C1 (en) Method of producing perfluorocarboxylic acids
RU2641302C1 (en) Method for obtaining dimethyldisulfone
JP2006037233A (en) Preparation method of 2-alkyne-1-acetal
CA1152936A (en) Preparation of 4-tert.-butylbenzaldehyde
EP0203851B1 (en) Electrochemical process for the preparation of organic trifluoro (or chlorodifluoro or dichlorofluoro) methylated derivatives
RU2412164C1 (en) Method of producing methanesulphonic acid
BR0114918A (en) Process for improving the purity of quaternary ammonium hydroxide compounds by electrolysis
RU2004114232A (en) METHOD FOR IMPROVING THE PURITY OF QUATERNARY AMMONIUM HYDROXIDES BY ELECTROLYESIS IN A TWO-CHAMBER ELECTROLYZER
RU2496772C1 (en) Method of producing methanesulphonic acid
RU2302410C1 (en) Electrochemical method for preparing 2,2,6,6-tetramethylpyperidine-1-oxyl
RU2671827C1 (en) Method of electrochemical oxidation of alcohols
SU366180A1 (en) Y'-ESCAPE GCHNGI AMEITNnap
US3658667A (en) Electrolyte reduction of ozonolysis products
SU376348A1 (en) METHOD FOR OBTAINING UNLIMITED HYDROGEN HYDROCARBONS
US5021132A (en) Electrochemical process for preparing 4,4'-dinitrostilbene-2,2'-disulfonic acid and the salts thereof
SU1721045A1 (en) Method of producing ternary butyldichloroamine
SU929625A1 (en) Process for isolating unsaturated c4-c5 aliphatic acids
SU101352A1 (en) The method of obtaining selenic acid