SU1721049A1

SU1721049A1 - Способ получени диметилсульфоксида-Д @

Info

Publication number: SU1721049A1
Application number: SU904836041A
Authority: SU
Inventors: Станислав Антонович Сенюта; Юрий Андрианович Зонов; Владимир Павлович Касаткин; Александр Михайлович Кукушкин
Original assignee: Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии"
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение касаетс сероорганиче- ских соединений, в частности получени ди- метилсульфоксида-ДМСО-Дб, который находит применение в качестве растворител . Цель - повышение выхода и качества целевого продукта. Синтез ведут обработкой диметилсульфоксида природного изотопного состава т желой водой - Да в щелочной среде при остаточном давлении не боле 3-10 Па и содержании т желой воды - Д2 2,5-10 мас.% по отношению к массе реакционной смеси при нагревании (80&deg;С). Способ обеспечивает получение целевого продукта с выходом 90% против 77% и содержанием дейтери 99,85 ат.% против 99,5 ат.%.2 табл.

Description

Изобретение относитс к органической химии, а именно к получению высокодейте- рированного соединени - диметилсульфоксида - Де (ДМСО-Дб), который примен ют в качестве растворител исследуемых веществ при сн тии их ИК- и ЯМР- спектров..

Известны способы получнеи ДМСО-Де изотопным обменом диметилсульфоксида природного изотопного состава с т желой водой -Да.

Известен способ получени ДМСО-Де, включающий изотопный обмен, осуществл емый в ректификационной колонке противотоком водно-щелочного раствора ДМСО с парами т желой воды - Да при атмосферном давлении.

Указанный способ сложен в аппаратурном оформлении (длина колонки 500 см), не обеспечивает высокого выхода и качества целевого продукта.

Наиболее близким к за вл емому способу по технической сущности вл етс способ , включающий смешение природного ДМСО с раствором едкого натри в т желой воде - Да, нагревание полученной смеси при температуре 115-120°С в течение 1,5- 2,0 ч, отгонку обедненной ДаО под вакуумом; добавление в раствор, полученный после отгонки, свежего раствора едкого натри в ДаО и последующее повторение операций нагревани и отгонки, которые провод т не менее 6-7 раз.

Однако известный длителен и не обеспечивает высокого выхода и качества целевого продукта.

Цель изобретени - повышение выхода и качества целевого продукта.

Цель достигаетс тем, что обмен провод т в вакууме (при остаточном давлении не более 3-Ю3 Па) при условии посто нного поддержани количества т желой воды -Да

VJ

N)

О

4 Ю

в зоне обмена, равного 2,5 - 10 мас.% по отношению к реакционной смеси.

Техническа сущность за вл емого способа состоит в том, что получают изотопным обменом его природного аналога с т желой водой - Д2 в щелочной среде при следующих услови х обмена: обмен провод т при остаточном давлении не более З Ю3 Па; в зоне обмена обеспечивают посто нное поддержание количества т желой воды - Дг, равного 2,5-10 мас.% по отношению к реакционной смеси.

Пример 1. ДМСО-Д6 получают на вакуумной установке, представл ющей собой колбу емкостью 5л, соединенную с ректификационной колонной длиной 50 см, диаметром 1,8 см с обратным холодильником и нихромовой спиралью в качестве насадки .

Процесс провод т следующим образом.

В колбу загружают 4,5 кг природного ДМСО и нагревают его до температуры 80РС с одновременной откачкой всей системы до остаточного давлени не выше 3-10 Па. Указанное давление выдерживают в течение всего процесса получени ДМСО - Де.

После этого в колбу начинают непрерывно дозировать щелочной раствор т желой воды - Дз с одновременным синхронным отбором обедненных паров ДаО так, чтобы в зоне обмена обеспечить посто нное содержание ДаО в количестве 2,5 мас.%.

По достижению обогащени по дейтерию в отгон емой Д20 не ниже 99,8 ат.% температуру реакционной смеси в колбе повышают до 100-120°С и производ т отбор основной фракции в приемник.

Получено целевого продукта 3970 г (выход-88% ).

Внешний вид полученного ДМСО - Де - бесцветна , прозрачна , масл ниста жидкость . При температуре ниже 18°С - бесцветные кристаллы.

Физико-химические характеристики полученного продукта: химическа формула (СДз)230; молекул рна масса 84,08; удельный вес 1 -100 г/см3; температура кипени 189°С; температура плавлени 18,45°С; температура вспышки 95,6°С; ПДКр.з. 20 мг/м .

ДМСО - Де горюч, гигроскопичен, хорошо растворим в воде, спиртах, эфире, ацетоне , бензоле. МД08 - 99,6%; Сод.Д 99,75 ат.%

Анализы провод т на содержание МДОВ-методами газожидкостной хроматографии , на содержание дейтери - методами ИК и ЯМР-спектроскопии.

Остальные примеры конкретного выполнени аналогичны примеру 1, а их переменные параметры, доказывающие правомерность за вленных условий приведены в табл. 1, в табл. 2 - приведены сопоставительные данные известного и

предлагаемого способов.

Как видно из табл. 1, предлагаемые услови обеспечивают одновременно повышение ,выхода и качества целевого продукта, значительно сокраща врем процесса (примеры 1-3), а их нарушение либо снижает выход целевого продукта (примеры 4 и 5), либо повышает расходную норму времени (пример 4), либо не обеспечивает проведение процеса (пример 6).

Как следует из табл. 2, предлагаемый способ позвол ет получить целевой продукт более высокого качества с высоким выходом при значительном снижений расходных норм по изотопному сырью и времени.

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение качества и выхода целевого продукта при значительном сокращении времени ведени процесса и расхода изотопного сырь . Получение ДМСО - Де такого качества особенно важно при использовании его как дейтеро- растворител .

Ф о р м ула изобретени Способ получени диметилсульфокси- да-Де изотопным обменом диметилсульфок- сида природного изотопного состава с т желой водой -Д2 в щелочной среде при нагревании, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода и качества целевого продукта, процесс провод т при остаточном давлении не более 3-10 Па и содержании т желой воды - Дг 2,5-10 мас.% по отношению к массе реакционной смеси.

Таблица 1

Claims

Ф о р м ула изобретения

Способ получения диметилсульфоксида-Дб изотопным обменом диметилсульфоксида природного изотопного состава с тяжелой водой -Дг в щелочной среде при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта, процесс проводят при остаточном давлении не более 3 · 10³ Па и содержании тяжелой воды - Дг 2,5-10 мас.% по отношению к массе реакционной смеси.

1721049 6

Таблица 1

Характеристика Показатели по примеру - [ L·..... J...... l· 1 6 Остаточное давление в Зоне обмена , Па ' 3000 3000 3000 3000 3000 4000 Концентрация Д₂0 в зоне обмена, мас.% 2,5 5 10 1 >10 5 Количество полученного ДМСО-Д_Й, г (при загрузке 4500 г ДМСО) 3970 4050 4170 3475 2980 Выход ДМС0-Д₆, % . 88 90 92 - 77 66 Процесс не проходит Расходная норма времени, чел/ч 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 ИДОВ, % 99,6 9918 99,6 99,7 99,6 Сод. Д., ат. % 99,75 99,7 99,85 99,7 99,6

___ ___ Т а 6 л и ц а 2 Характеристика Показатели для способа известного предлагаемого Дейтерорастворитель Д₂0 . Щелочной Щелочной. раствор раствор .Д₂0 V Концентрация Д₂0_ш в зоне об- мена, мае Л 27 >50 2,5-10 Концентрация едкого натра в Д₂0, мае Л ' 1 1-3 0,05 Остаточное давление в зоне обмена, Па • Атмосферное з-ю³ Расходная норма Д₂0 на 1 г продукта, Г 4,0 - 2,5

Расходная норма времени на

1г продукта, чел/ч Г 0,20 - 0,05 Степень достигнутого обога- щения, ат.% Д 99,65 99,5 99,85 Выход целевого продукта, % 80 77 90