SU638253A3

SU638253A3 - Способ получени диамидов дикарбоновых кислот

Info

Publication number: SU638253A3
Application number: SU752105391A
Authority: SU
Inventors: Ценгель Ганс; Бергфельд Манфред
Original assignee: Акцо Н.В. (Фирма)
Priority date: 1974-03-06
Filing date: 1975-02-11
Publication date: 1978-12-15
Also published as: JPS50117741A; DD119038A5; FR2263231A1; SE400774B; FR2263231B1; AU7778675A; SE7502427L; CA1031788A; DE2410537A1; DE2410537B2; ES434460A1; AT338253B; JPS5745734B2; US4053510A; GB1439314A; ATA151575A; CH593240A5; NL7502257A; BE826114A; IT1029660B

Description

1

Изобретение относитс к способу нолучени диамидов дикарбоновых кислот, наход щих применение в производстве полимеров .

Получас мые диамиды имеют общую формулу

ОО

IIii

H,N-C-X-C-NH,

где X - м- или /ьфепилен, 2,6-нафтилен или 1,4-циклогексилен каждый, незамещенный либо замещенный одним или несколькими атомами галоида, алкильпой или алкоксильной группой с 1-5 атомами углерода .

Известен способ получени диамидов дикарбоновых кислот путем взаимодействи дикарбоновых кислот с мочевиной. Выход целевого продукта не превыщает 70%.

Целью изобретени вл етс повыщенпе выхода диамидов.

Дл достижени указанной цели предлагаетс взаимодействие дикарбоновой кислоты с мочевиной вести в среде хлорсульфоновой кислоты или олеума с содержанием 10-65 вес. % ЗОз.

Дл амидированп необходима определенна минимальна концентраци дым щейс серной кислоты, составл юща 10- 20 вес. %, предпочтительно 15 вес. % (серный газ в копцентрировапной серной кислоте ). В случае использовани пизкоконцентрироваппой дым щейс серной кислоты реакци начинаетс очень медленно или совсем не начинаетс . Выше названной мннимальной концентрации скорость реакции

возрастает по мере увеличени концентрацпп дым щейс серной кпслоты.

На процесс амидировани существенно влн ет температура реакции. При использовании хлорсульфоновой кислоты и более

концентрированной дым щейс серной кислоты , например 60%-ной, амндирование начинаетс приблизительно при 30°С, при концентрации же серной кислоты 30 вес. % реакци начинаетс при 60-70°С. С повышением температуры скорость реакции сильно возрастает. Верхний предел приемлемого диапазона температур обусловлен стабильностью продуктов реакции и реагентов в хлорсульфоновой кислоте и в дым щейс серной кислоте; применительно к рассматриваемым соединени м он составл ет 150-200°С. Реакцию ведут пренмущественно при 80-ЮО С.

Реагенты используют предпочтительно в стехнометрическпх количествах.

Хлорсульфоновую или дым щуюс серную кислоту используют в количестве 300- 3000% от веса дикарбоновой кислоты. По мере увеличени соотношени хлорсульфоновой и дикарбоновой кислот скорость реакции возрастает. Хлорсульфоновую кислоту нспользу)от нрсдночтительно в количестве 500-1500%, а дым щуюс серную - 10-50% от веса дикарбоновой кислоты.

Амнднрование в данном снособе нроисходит очень быстро.

Например, в случае терефталевой и изофталевой кислот оно завершаетс уже через несколько минут.

Приблизительно половину нужного количества хлорсульфоновой или дым щейс серной кислоты нагревают до температуры реакции, раствор ют в нем днкарбоновую кислоту, а мочевину раствор ют в остальной половние хлорсульфоновой или серной кислоты, затем нагревают этот раствор мочевины приблизительно до 60°С и быстро смешивают оба эти раствора. По окончании реакции эту смесь при работающей мешалке подают на смесь льда с водой. Диамиды

дикарбоновой кислоты труднорастворимы в

образовавшейс малоконцентрированной

серной кислоте и потому сразу же переход т в осадок и могут быть отфильтрованы.

Предлагаемый способ нозвол ет получать

целевые продукты с выходом до 100%.

Примеры I-4. Реакцию ведут в стекл нной колбе, снабженной мешалкой и термостатом . В колбу помешают 50% всего количества дым щейс серной кислоты, нагревают до 80°С, затем раствор ют в ней терефталевую кислоту. В остальной половине

дым щейс серной кислоты раствор ют мочевину , затем нагревают этот раствор до 60°С, после чего быстро перемешивают его с раствором дикарбоновой кислоты. После окончани реакции реакционную смесь при

работающей мешалке подают на смесь льда с водой. При этом диамнд терефталевой кислоты переходит в белый осадок. Его отфильтровывают , многократно промывают водой и затем высушивают до посто нного

веса.

Результаты приведены в таблице.

Пример 5. Раствор 21,6 г (0,1 мол ) 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты в 120 г дым щейс серной кислоты 30%-ной концентрации нагревают до 80°С и смешивают с раствором 12 г (0,2 мол ) мочевины в 80 г дым щейс 30%-ной серной кислоты, нагретым до 60°С. Смесь перемешивают в течение 3 ч при 80°С и зате. помещают на смесь льда с водой. Диамид, выпавший в виде белого тонкого порошка, отфильтровывают , промывают и высзшивают до посто нпого веса. Выход составл ет 99,5% от теории .

Примеры 6-9. 17,2 г (0,1 мол ) 1,4циклогександикарбоновой кислоты или 18 г (0,1 мол ) монометилтерефталевой кислоты, или 30,4 г (0,1 мол ) тетрахлортерефталевой кислоты, или 22,7 г (0,1 мол ) 2,5-диметокситерефталевой кислоты раствор ют в 120 г 30%-ной дым щейс серной кислоты при 80°G. Каждый из полученных растворов смешивают затем с нагретым до 60°С раствором 12 г (0,2 мол ) мочевины в 80 г 30%-ной дым щейс серной кислоты. Затем реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч нри 80°С, после чего сливают на лед и далее обрабатывают способом, описанным в примерах 1-4. Выход нродукта составлист , % от теории:

Диамид 1,4-циклогексацдикарбоновой кислоты82

Диамид монометилтерефталевой кислоты100 Диамид тетрахлортерефталевой кислоты100

Диамнд 2,5-диметокситерефталевой кислоты80

Пример 10. По примеру 1 раствор ют 12 г (0,2 мол ) мочевины в 100 г 30%-ной дым щейс серной кислоты и нагревают этот раствор до 70°С. Затем в него добавл ют одной порцией 16,6 г (0,1 мол ) изофталевой кислоты, растворение которой при интенсивном помешивании завершаетс через 30 с, при этом температура смеси возрастает до 80°С. Затем раствор снова перемешивают в течение 10 мин при 80°С и затем выливают на смесь льда с водой. Мгновенно осаждаетс белый тонкий порошок. Его отфильтровывают, промывают холод,ной водой н высушивают до посто нного веса . Выход составл ет 99,8% от теории.

Пример 11. Способом, описанным в примере 1, раствор ют 16,6 г (0,1 мол ) терефталевой кислоты и 12 г (0,2 мол ) мочевины в 200 г хлорсульфоновой кислоты. Последующа реакци протекает при 100°С в течение 1 ч, после чего хлорсульфоновую кислоту отдел ют под вакуумом (25 мм/ 80°С). Остаток смеси обрабатывают водой с одновременным охлаждением и затем отфильтровывают . После этого производ т трехкратную промывку холодной водой (по 100 мл). После сушки выход чистого диамида терефталевой кислоты составл ет 99,7%.

Пример 12. Раствор (при 35°С) 10 г терефталевой кислоты (0,06 мол ) 200 г 65%-кого олеума смешивают с нагретым до 35°С раствором 7,2 г мочевины (0,12 мол ) в 100 г 65%-ного олеума. Реакционную смесь перемешивают в течение 20 ч при 35°С и затем выливают в смесь льда с водой . При этом выпадает белый осадок терефталевой кислоты и амида терефталевой кислоты, который выдел ют обработкой холодным разбавленным едким натром. Конечный выход составл ет 32%. Селективность 100%.

Пример 13. Аналогично примерам 1-4 провод т реакцию при 150°С с 30%-ным олеумом. Реакцию провод т 30 мин. после

обработки выход амида терефталевой кислоты составл ет 80%.

При м е р 14. Апалогично примерам 1-4 провод т реакцию при 180°С с 30%-ным олеумом. Реакцию провод т 30 мин, после последующей обработки вы.ход амида терефталевой кислоты составл ет 82%.

Claims

Пример 15. Аналогично примерам 1-4 реакцию провод т с 10%-ным олеумом. Спуст 45 мин реакци заканчиваетс . Выход амида 7,95 г (81% от теории). Формула изобретени

Способ получени диамидов дикарбоновых кислот общей формулы

ОО

II

H,N-C-X-C-NH,,

где X - м- или /г-фснилеи, 2,6-нафтилен или 1,4-циклогексилен. каждый незамещенный либо замещенный одним или несколькими атомами галоида, алкильной или алкоксильной грунпой с 1-5 атомами углерода , путем взаимодействи соответствующей дикарбоновой кислоты с мочевиной, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода целевого продукта, реакцию провод т в среде хлорсульфоновой кислоты или олеума с содержанием 10- 65 вес. % ЗОз.