SU1622367A1

SU1622367A1 - Способ получени толуолсульфохлоридов

Info

Publication number: SU1622367A1
Application number: SU894630422A
Authority: SU
Inventors: Ирина Аркадьевна Попкова; Владимир Александрович Козлов
Original assignee: Ивановский Химико-Технологический Институт
Priority date: 1989-01-03
Filing date: 1989-01-03
Publication date: 1991-01-23

Abstract

Изобретение касаетс серооргани- ческих веществ, в частности получени толуолсульфохлоридов - исходных веществ дл синтеза инсектицида, лекарственных веществ и красителей. Цель - улучшение экологии и повышение каче- ства и выхода целевого продукта. Дл этого ведут сульфохлорирование толуола при одновременном совмещении реагентов при 15-25&deg;Сг поддержании избытка хлорсульфоновой кислоты и в присутствии добавок - производных толуолсульфокислот (натриевых солей, амидов, ангидридов или сложных эфи- ров). Затем реакционную массу выдерживают и далее выливают в водно-сернокислотную среду (концентраци серной кислоты 20-30%) цл выделени целевого продукта. В качестве дсбазки может быть использована обезвоженна п-толуолсульфокислота, выделенна из кислотного сло , оставшегос после отделени расплава целевых продуктов. Эти услови повышают выход целевого продукта с 88-90 до 97% при улучшении его качества за счет снижени содержани сульфонов с 5-6 до 1,2%, а также за счет лучшей экологической атмосферы и условий труда. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относитс к получению о- и п-толуолсульфохлоридов (о-, п-ТСХ).которые наход т применение в качестве исходных веществ в синтезе инсектицидов, в медицине, в пищевой и анилинокрасочной промышленности .

Известный способ получени ТСХ заключаетс в сульфировании (1 моль) толуола (3 моль) хлорсульфонозой кислотой (HSOjCl) при (-5)-i +15)°C в присутствии добавки NaCl (толуол ввод т в хлорсульфоновую кислоту с добавкой ), разложение сульфохлоридной массы осуществл ют путем выливани

ее в водно-сернокислотную среду с последующим выделением из суспензии осадка сульфохлорндов известными методами (фильтрование, центрифугирование ) ГП.

Недостатком известного способа вл етс недостаточно высокий выход ТСХ, низкий выход п-изомера, неудовлетворительное качество ТСХ, при выделении их из реакционной массы за счет выпадени в осадок вмес re с ними толуолсульфокислот. Это требует дополнительной стадии промывки продукта , в результате чего часть его тер етс из-за гидролиза ч унте т с

водой в виде суспензии, а сульфокис- поты при этом, раствор сь в воде, опускаютс в промстоки, чем наноситс ущерб экологии региона. По данной технологии толуолсульфокислоты не чогут быть выделены, так как обладают высокой растворимостью в разбавленных растворах серной кислоты.

Целью изобретени вл етс увели- чение выхода и улучшение качества ТСХ, а также улучшение экологии.

Поставленна цель достигаетс тем что согласно предлагаемому способу получени ТСХ, включающему сульфохлорирование толуола избытком HSOjCl в присутствии добавки, выдержку реакционной массы и выделение продукта путем выливани массы в водно-сернокислотную среду, сульфохлорирование провод т при одновременном совмещении реагирующих веществ при температуре 15-25°С, водно-сернокислотную среду используют с концентрацией серной кислоты в интервале 20-30%, а в качестве добавки используют производные толуолсульфокислот или обезвоженную п-толуолсульфокислоту, выделенную из кислотного сло , оставшегос после отделени расплава целевого продукта, причем в качестве производных толуолсульфокислот используют их натриевые соли, амиды, ангидриды и сложные эфиры.,

Пример 1. В четырехгорлую колбу (мешалка, термометр и две капельные воронки) загружают добавку - амид о-толуолсульфокислоты в количестве 0,1 моль/моль толуола. Затем в реакционную колбу одновременно ввод т голуол и хлорсульфоновую кислоту в соотношении 1:3 моль/моль соответственно 20,6 и 78,3 г в течение 1 ,-5- 2 ч. Температуру поддерживают посто нной (20°С) за счет охлаждени колбы холодной водой. После совмещени реагентов сульфосмесь выдерживают при размешивании при этой же температуре гще в течение 1 ч.

Разложение сульфохлоридной массы с целью выделений ТСХ провод т путем выливани ее в расчетное количество зодно-сернокислотной среды с концентрацией НдЬС 25%, чтобы после разло- кени избытка хлорсульфоновой кислоты ттработанна серна кислота была на уровне 65-70%, счита на серную кис- юту. Дл этого в химический стакан 250 мл, снабженный мешалкой и термо

Q

,

0

метром, заливают 24 мл 25%-ной и в нее постепенно при перемешивании в течение 15 мин выливают сульфомас- су. При этом температура сульфосмеси самопроизвольно повышаетс с 20-22 (комнатна температура) до 68 + 3°С и образовываютс два сло : верхний - расплав смеси ТСХ и нижний - кислотный слой, представл ющий собой смесь серной кислоты (л/70%-ной концентрации ) и сульфокислот с примесью суль- фохлоридов, сульфонов, хлористого водорода, Сульфохлоридный слой отдел ют в делительной воронке и после охлаждени взвешивают и рассчитывают выход ТСХ от теории.

Разделение о- и п-ТСХ провод т фильтрованием под вакуумом. Дл этого в смесь ТСХ в течение 15 мин добавл ют равньй объем воды с температурой 15-20 С при перемешивании. Выпавший осадок ТСХ отдел ют от о-ТСХ (масл ниста жидкость) фильтрованием на воронке Ьюхнера, после чего п-ТСХ промывают 300 мл воды температурой 30°С (до нейтральной реакции) и тщательно отжимают.

Фильтрат и промывные воды объедин ют , перенос т в делительную воронку и количественно отдел ют о-ТСХ вместе с растворенным в нем п-изомером,

Очистку о-ТСХ от примеси п-изоме- ра провод т вымораживанием. Процесс вымораживани осуществл ют при 0-5°С в течение 1 ч. Выделившийс из жидкой смеси хлорид-п-изомер отдел ют фильтрованием на вакуум-воронке, тщательно отжимают, провод т его анализ, после чего присоедин ют к основному товарному п-ТСХ.

При охлаждении кислотного сло до комнатной температуры из него выпадает в осадок п-толуолсульфокислота, котора имеет минимальную растворимость в 70%-ной серной кислоте. Осадок кислоты отфильтровывают на воронке Бюхнера через стекл нный фильтр, промывают 10 мл холодной (лед ной) воды, тщательно отжимают и взвешивают . Получают 7,23 г (18,2% в расчете на вз тый толуол) моногидрата п-толу- олсульфокислоты. Отработанную серную кислоту после ввделени из нее органической кислоты можно использовать в различных производствах.

II р и м е р 2. Аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что в качестве добавки используют обезвоженную п-толуолсульфокислоту в количестве 0,1 моль/моль толуола, выделенную нз кислотного сло , оставшегос после отделени расплава ТСХ.

Параметры способа приведены в табл.1.

Анализ полученных ТСХ и выделенно из кислотного сло п-толуолсульфо- кислоты.

Анализ п-толуолсульфокислоты провод т на содержание основного продукта алкалиметрически (за вычетом содержани серной кислоты) и примесей: воды - по методу Фишера, сульфохлори дов - методом ГЖХ, сульфонов - по нерастворимому осадку в воде и серно кислоты - через BaSO. На основании проведенного анализа установлен следующий состав п-толуолсульфокислоты, выделенной из отработанных кислот,%: содержание основного продукта 87-88, содержание примесей - воды 10-12, сульфохлоридов 61, серной кислоты и сульфонов менее 0,1. Замечено, что сульфохлориды (1%) в присутствии воды в п-толуолсульфокислоте быстро гидролиэуютс до сульфокислот.

Выход ТСХ, их качество и сравнительные характеристики эффективности способа приведены в табл.2.

Выход п-толуолсульфокислоты рассчитан по толуолу.

16223676

Преимуществами предлагаемого способа вл ютс увеличение выхода продукта до 97% против 88-90%, улучшение качества за счет снижени содержани сульфонов до 1-2% против 5-6% и улучшение экологии.

5

0

5

0

Claims

1. Способ получени толуолсульфо- хлоридов, включающий сульфохлорирование толуола избытком хлорсульфоновой кислоты в присутствии добавки, выдержку реакционной массы и выделение целевого продукта путем выливани массы в водно-сернокислотную среду, отличающийс тем, что, с целью увеличени выхода и улучшени качества целевых продуктов и экологии , сульфохлорирование провод т при одновременном совмещении реагентов при 15-25 С водно-сернокислую среду используют с концентрацией серной кислоты, равной 20-30%, а в качестве добавки используют производные толуол сульфо кисло т или обезвоженную п-толуолсульфокислоту, выделенную из кислотного сло , оставшегос после отделени расплава целевых продуктов.

2. Способ поп.1,отлича- ю щ и и с тем, что в качестве производных толуолсульфокислот используют их натриевые соли, амиды, ангидриды или сложные эфиры.

25

14

Таблица 1

Амид-о-толуол- 0,1

сульфокислоты

Обезвоженна 0,1

п-толуолсульфокислота

Натриева соль 0,1

п-толуолсуль.

фокислоты

Ангидрид п-то- 0,1

луолсульфокислотьг

526 . 25Метиловый эфир

п-толуолсуль- фокислоты

62019Амид п-толуол-

сульфокислоты

720 31 Айид п-толуол-

сульфокислоты

82025Натриева соль

п-толуолсуль- фокислоты

редла-

1

2

3

4

5

6

7

96,3 92,6 97,0 5.2 88,3 86,0 87,8

65-46

65.3

65-М

62-«3

62-63

60-62

1.2

1,5 1,9 1,9 5,1 2,1 2,0

77,6 63-6 62,0 63-64 88-90 60-«t

3,5 - 2,2 Я указано

Выход ТСХ рассчитан вз тый толуол. + - хором р« деление расшива ТСХ шел от во го слон, - - нет четкого разделени расплава ТСХ к кислотного сло (эмульси ), нз-ia чего при раз- делевии их происходит потер продукта.

Составитель Т.Власова Редактор Н.Гунько Техред М.Дидык Корректор О.Кравцова

Заказ 87

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035,. Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Продолжение табл.1

Та0л ца2

Полностью могут выть устранены отходы производства , как отработанна 701- на Я(504 может использоватьс других произ- водствах

п-ТолуольсульфоКЯСЛОТ1 , PUMBBU

осадок имст с ТСХ, nocflt проводе уходит сточам воды

Подписное