SU334702A1 - Способ очистки 2-меркаптобензтиазола - Google Patents

Description

Изобретение усовершенствует снособ очистки 2-меркаптобентиазола, широко примен емого в качестве ускорител  вулканизации каучука .

Известно много снособов очистки 2-меркаптобензтиазола , получаемого из анил на, серы и сероуглерода. На практике ггаиболее часто используют способ очистки 2-меркаптобензтиазола путем растворени  расплава этого соединени  в гор чем водном ш,елэчном растворе с последующими подкисленнем этого раствора   выделением продуктов известным способом .

При этом стадию растворени  2-меркаптобензтиазола осушествл ют дл  освобождени  от смолистых продуктов. Однако очищенный таким образом 2-меркаптобензтиазол (каптакс ) имеет примеои р д органических соединений , полученных в результате побочных процессов, а также непрореагирэвавшие исходные вещества.

Имеетс  целый р д патентов, в которых описаны способы удалени  органических примесей , например путем экстракции водного раствора соли 2-меркаптобензтиазола органическими растворител ми.

Это объ сн етс  тем, что, например, при выливании гор чего сырого расплава в нагретый водный раствор гидроокиси щелочного металла происходит частичное расщепление

тиазольного кольца. При этом степень расщеплени  зависит от продолжительности, температуры и концентрации примен емого раствора гидроокиси натри . Эти побочные соединени  могут реагировать как с образующимс 

2-меркаптобензтиазолом, так н друг с другом , образу  целый р д соединений, подобных 2-меркаитобензтиазолу по физическим свойствам и выиадающих вместе с ним после подкислени  щелочного раствора. Очистка от этих

продуктов затруднительна.

С целью повышени  чистоты 2-меркаптобензтиазола и упрощени  процесса, предлагаетс  гор чий технический расплав этого соединени 

раствор ть в инертном органическом растворителе , не смещивающемс  с водой и не реагирующем с гидроокисью щелочного металла. Из полученного раствора экстрагируют 2-меркаптобензтиазол разбавленным водным раствором гидроокиси щелочного металла с последующими подкислением щелочного экстракта и выделением продуктов известным способом. В качестве растворител  желательно «спользовать углеводороды, алифатические, цикло60 и ниже 160°С. Предпочтительно примен ть О-, -и -ксилолы.

В качестве гидроокиси щелочного металла можпо использовать гидроокись кали  или натри  или смесь этих соединений. Можно использовать также гидроокись аммони . Концентрацию растворов поддерживают так, чтобы образовавшийс  после экстракции раствор соли 2-меркаптобепзтиазола содержал 1:50 вес. % 2-меркаптобензтиазола. Предпочтительной  вл етс  концентраци  5-25 вес. %.

Наиболее желательной дл  проведени  процесса  вл етс  температура 10-50°С, предпочтительно 20-30°С. При необходимости реакционную массу можно охладить до нужной температуры, например, при экстракции. Процесс можно вести по стади м или непрерывно . Растворитель также при этом можно непрерывно очищать и обратно возвращать в процесс.

На чертеже схематически изображена технологическа  схема дл  непрерывной работы.

Через дозирующее устройство 1 подвод т к смесителю 2 гор чий сырой расплав с температурой 180-220° С. Через дозирующее устройство 3 подают растворитель в посто нном соотношении к потоку расплава. Раствор гидроокиси щелочного металла направл ют в экстрактор 4 равномерным потоком через трубопровод 5. Отделение водной фазы провод т в сосуде 6, а концентрацию ионов водорода регулируют с помощью регул тора 7.

Освободивщуюс  теплоту нейтрализации отвод т с помощью охлаждающего змеевика 8. Выход щую из экстрактора через трубопровод 9 суспензию растворител  и экстрагирующего агента раздел ют в сосуде 6, причем нижнюю фазу, содержащую соль 2-меркаптобензтиазола , смешивают с минеральной кислотой , подаваемой по трубопроводу 10, что приводит к выделению 2-меркаптобензтиазола в смесителе 11.

Верхнюю органическую фазу или фазу растворител  подвод т к перегонной колонне 12, из которой растворитель отвод т через верхнюю , загр знение через нижнюю части колонны , а более высококип щие вещества (анилин или бензтиазол)-потоком из средней части колонны. Растворитель возвращают в процесс через трубопровод 13.

Пример 1. 50 г сырого расплава 2-меркаптобензтиазола , имеющего температуру 200°С и полученного непрерывным способом получени  2-меркаптобензтиазола из анилина, серы и сероуглерода по американскому патенту 1 631 871, выливают в 100 г о-ксилола, имеющего т. кип. 135°С. Образуетс  прозрачный темно-коричневый раствор, который не содержит никаких нерастворенных частей. Этот раствор выливают при сильном размешивании в водный натровый щелок, имеющий температуру 15°С и содержащий 37 г гидроокиси натри  в литре. Через 1 мин прекращают размещивание. Температура повышаетс  в это врем  на 23°С. Фазы раздел ют немедленно. Отдел ют водную фазу и выдел ют меркаптобемзтиазол с помощью добавлени  кислоты до рН-7, промывают и сущат его. Анализ показывает содержание продукта 98,8% (йодометрически) 5 и меньше 0,1 вес. %; бензтиазола и анилина, т. пл. 178-180°С (по литературным лианным 181°С).

Дл  сравнени  выливают 50 г того же сырого расплава 2-меркаптобензтиазола неносред10 ственно в такое же количество натрового шелока с той же концентрацией при 70°С. Образуетс  мутный раствор, из которого после отстаивани  в течение 8 час при 70°С выдел ют коричнево-черную массу. Остальной раст15 вор сливают и подкисл ют серной кислотой до рН 7. Выпадающий 2-меркаптобензтиазол имеет серо-желтую окраску. Его промывают и сушат. Анализ показывает содержание продукта 91,3%, 2,2 вес. % бензтиазола, 0,4 0 вес % анилина, т. пл. 165-170° С.

Дл  другого сравнени  обрабатывают непосредственно растворенную в натровом щелоке пробу после отстаивани  в течение 8 час при 70°С потоком воздуха при той же температуре, как в американском патенте 2631 153. При этом раствор осветл етс  незначительно. После подачи серной кислоты до рН 7 отдел ют , промывают и сушат сильно желтоокрашенный продукт. Анализ показывает содержание 0 93,6% продукта, 2,1% бензтиазола и 0,3% анилина,т. пл. 169-172°С.

Пример 2. При непрерывной работе аппаратуры дл  получени  2-меркаптобензтиазола по способу американского патента 1631871 5 получают ежечасно 2100 г сырого расплава, состо щего из 1 613 г 2-меркаптобензтиазола, 8,4 г анилина, 47,2 г бензтиазола и 432,8 г смолообразных веществ. Его подают через нагретый трубопровод, снабженному мешалкой 0 сосуду дл  растворител , к которому одновременно подвод т 400 г/час ксилола. При этом поддерживают температуру раствора около 135°С.

Раствор стекает в экстрактор, к которому 5 направл ют 14284 г/час 2,8%-ногэ натрового шелока. Температуру поддерживают 25°С посредством охлаждени . Смесь из органической и водной фаз направл ют в делительную воронку, где фазы раздел ют. Водную фазу 0 направл ют к отстойнику, к которому ежечасно подвод т 2368 г 20%-ной серной кислоты. При этом получают 1600 г/час 2-меркаптобензтиазола , который после промывки и сушки имеет т. пл. 178-180,5°С. Содержание анилина и бензтиазола ниже 0,1 вес. %, йодометрически определенное содержание 2-меркаптобензтиазола составл ет 98,8%. Выход (по отношению к содержанию в сыром расплаве) выше 99 вес. %.

0 Органическую фазу (ежечасно 4687 г) подвод т к непрерывно работающей перегонной колонне. Через верхнюю часть колонны отвод т 4180 г л-ксилола, из средней части смесь из 8 г бензтиазола и 45 г анилина и из нижней части 433 г смолообразных веществ. Ксилол

Ёозвращают в процесс экстракции, анилин и бензтиазол-в процессе синтеза.

Предмет изобретени 

Claims (4)

1. Способ очистки 2-меркаптобензтиазола, полученного из анилина, серы и сероуглерода, с использованием водного раствора гидроокиси натри  с последующими подкислением щелочного раствора и выделением продуктов известным способом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чистоты продукта и упрощени  процесса, гор чий технический расплав 2-меркаптобензтиазола раствор ют в инертном органическом растворителе, а затем экстрагируют разбавленным водным раствором гидроокиси щелочного металла.

2.Способ по п. I, отличающийс  тем, что дл  растворени  расплава используют алифатический или циклоалифатический или ароматический углеводород, кип щий при 60-160°С.

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что экстракцию органического раствора провод т при 10-50°С.

4. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, концентраци  используемого водного раствора гидроокиси натри  такова, что получаемый после экстракции раствор соли 2-меркаптобензтиазола содержит 1-50 вес. % 2-меркаитобензтиазола .