SU932984A3

SU932984A3 - Способ получени антрахинонсульфамидов

Info

Publication number: SU932984A3
Application number: SU802968552A
Authority: SU
Inventors: Риджэрд Рэнделл Дональд; Филлипс Эмир
Original assignee: Циба-Гейги Аг (Фирма)
Priority date: 1978-07-21
Filing date: 1980-08-21
Publication date: 1982-05-30
Also published as: JPS5695322A; EP0024746B1; ZA793726B; RO80111A; RO81685B; CA1140924A; US4251493A; US4276224A; IN154664B; EP0008641A1; BR7904661A; EP0008641B1; RO81685A; RO78658A; EP0024746A1; SU936807A3; JPS5519277A; ZA805913B; SU1131460A3; JPS5829945B2

Description

Изобретение относитс к способу получени новых соединений антрахинонсульфамидов , которые могут быть использоваш.1 в качестве катализаторов очистки газов от сероводорода. Известны дисульфокислоты антрахи нона, в частности 2,7-антрахинондйсульфокиспота , вл юща с катализатором очистки газов от сероводорода И. В-А-НОг-0 Однако этот катализатор обладает недостаточной активностью по Отношению к. сероводороду. Цель изобретени - получение новых соединений, обладагацих повьшенной активностью к сероводороду, чем известное соединение. Поставленна цель достигаетс способом получени антрахинонсульфамидов общей формулы Ог К-А-В (I)

где А -

В - SOgH;

М - щелочной металл,20

R - водородi

R - водород или щелочной металл, основанным на известной реакции взаимодействи ароматического амина со спиртом при повышенной темпера- 2S

туре 2, заключающимс в том, что антрахинонсульфонамид общей формулы где R, R имаот указанные значени , подвергают взаююдействию с соединением общей формулы где А и В имеют указанные значени , в щелочной среде. Процесс осуществл ют при нагревании до 100 С, Нродолжительность процесса составл ет в среднем 1-12 ч Предпочтительна температура 60-80 С В качестве щелочной среды используют гидроокись натри . Соединени Ш получают из формальдегида и бисульфита натри в водном растворе при 80 С. В услови х предлагаемого способа наиболее активными вл ютс следукщие соединени : N,N -биссульфометилантрахинон-2 ,6-дисульфонамид, M,N -биссульфометипантрахинон-2,7-дисульфонамид или смесь этих соеди нений в любом соотнснпении. Пример 1. 76,9 г формальдегидбисульфита натри и 22,9 г гид роксвда натри в 300 г воды помещают в трехгорлую колбу, оборудованную мапалкой,термометром и холодиль ником, и раствор нагревают до 70с, Добавл ют по част м I05 г смеси 1:1 антрахинон-2,6/2,7-дисульфонамидов, и полученную смесь нагревают при 70 в течение 3 ч. После выпаривани по лученного раствора получают 171,4 г чечырехнатриевых N, N-дисульфометил антрахинон-2,6/2,7-дисульфонамидов темно-коричневого цвета, т.пл. вьппе . Элементарный сосГтав, %: С 25,9; Н 2,2; N 4,1; S 17,7; Na 13,2 СГ 0,1, ,9; вода 5,4. Пример2. 4г формальдегидбисульфита натри и 1,2 г гидроксида натри в 20 г воды обрабатывают 5,6 г антрахинон-2,7-дисульфонамида , как описано в примере 1. После выпаривани полученного раствора по лучают 6,5 г натриевой соли М,Ы-дисульфсметилантрахинон-2 ,7-дисульфонамида темно-коричневого цвета, т.пл. выше 250 С. Элементарный состав , %; С 16,3; н 2,3; N 3,6; S 19, Na 14,4; ,1, 4,0. ПримерЗ. 3,7г формальде гндбисульфита натри и 1,1 г гидроксида натри в 20 г воды обрабатыва ют 5 г антрахинон-1,5-дисульфонамида , как описано в примере, . После выпаривани полученного раствора получают 6,5 г натриевой соли N, . -дисульфометилантрахинон-1,5-ди- сульфонамида черного цвета, тлш. вьпие 300°С. Элементарный состав, %: ,2,Н2,1; N3,7, S 18, 15,5; , его,9,- ,9, вода 8,2. Прим ер 4. 6,1г формапьдегидбисульфита натри и I,8 г гидроксида натри в 40 г воды обрабатывают 8,4 г смеси антрахинон-1,6/1,7-дисульфонамидов , как описано в примере 1. После выпаривани полученного раствора получают 15,1 г натриевых солей N,N-дисульфометилантрахинон- 1 ,6/1,7-дисульфонамидов черного цвета, т.пл. вьш1е 300°С. Элементарный состав, %: С 26, 1; Н 2,1у N 3,6, S 17,99; Na 13,3; СГО,4; S0 15,9, вода 6,7. При использовании в примерах 1-4 формальдегидбисульфита кали получают соответствующие четырехкалиевые соли. Аналогично, использу формальдегидбисульфит аммони и гидроксид аммони , получают тетрааммониевые соли. Активность соединений формулы (1) определ ют в сравнении с 2,7-антрахинонсульфокислотой (2,7 - АДК) pTjДл проведени опытов приготовлен моделирующий газопоглощаю1Дий раствор следующего состава, г/л: Бикарбонат натри 25 Карбонат натри 5 Тиосульфат натри 10 Роданид натри 8 Ванадат натри 3,8 Катализатор2 рН испытуемого раствора9 ,0-9,2. Камера дл проведени опытов представл ет собой сосуд объемом 1 л, в котором находитс кислородный электрод, компенсахщонный температурный датчик, каломельный электрод , платиновый электрод, отверстие дл впуска воздуха и вентил щгонный спеченный диск. Содержание растворенного кислорода измер ют при помощи прибора дл измерени растворенного кислорода системы ЕIL, а окислительно - восстановительный потенциал измер ют при помсмци универсального электроизмерительного прибора высокого сопротивлени . Параметры, характеризующие эффективность каталитической системы, следующие:

20% врем , за котсрое содержание растворенного кис/юрода в растворе достигает 20% от насьпденного содержани ,

врем , за которое содержа- ou /о

ние растворенного кислорода в растворе достигает 80% от насьщенного содерхсани ;

отношение Eg/E , где Eg- окислительно-восстановительный потенциал системы в полностью восстановленном состо нии, а Е - окислитепьно-восстановительнын потенциал системы в окисленном состо нии. Дл удобства мы принимали в наших опытах, что вл етс окислительно-восстановительным потенциалом при апо/

Результаты приведенные в таблице , вл ютс средними дл трех циклов восстановлени и повторного окислени .

В таблице привод т сравнение 2,7-антрахинондисульфокисло1Ъ1 (АДК) со следу1Э1цими соединени ми или смес ми соединений:

А - четырехнатриевые Ы,Ы-дисульфометиланграхинон-2 ,6/2, 7-дисуль- фонамидь.J

F - четырехнатриева соль М,М-ди сульфометилантрахинон-2,7-дисульфонамида .

G - четырехнатриева соль М,М-дисульфометилантрахинон-I ,5-дисульфонамида .

Н - четырехнатриевые соли М,М-дисульфометилантрахинон-1 ,6/1,7-дисульфонамидов .

Некоторые из реакций, св зывающих газообразный кислород в растворе , вл ютс ионными по своей природе и протекают сравнительно быстро . Обычно, пока в растворе имеютс ионные соединени в восстановленном состо нии, содержание растворенного кислорода сохран етс 5% или менее от насьпдаюцего содержани растворенного кислорода в жидкости. Поэтому определить, наход тс ли эти соединени в растворе в восстановленном или окисленном состо нии, можно путем измерени содержани раворенного кислорода. Поэтому врем повторного окислени trtjyj, и QQO/ ука- зывают скорость повторного окислени в присутствии различных катализаторов.

Поскольку процесс вл етс окислительным , он зависит от окислително-восстановительных пар. Степень окислени раствора определ ет окислительно-восстановительный потенциал . Таким образом, степень окислени измер ют непрерывно путем измерени окислительно-восстановительно5 го потенциала.

Жидкость состоит по меньшей мере из трех окислительно-восстановительных пар. Потенциал отдельного электрода св зан логарифмически O с концентрацией окисленных и восстановленных групп в растворе.

Нотенциалтгстандартный потенци . кон11,ентраци

ал + константа х log

концентраци

5 форм

восстановленных форм

Отношение определ етс другими работниками дл указани степени повторного окислени . Эффективность катализатора может быть определена при рассмотрении значений содержани растворенного кислорода и окислительно-восстановительнохо потенциала. Результаты,

. полученные обычно в испытательной камере, можно разделить на три основных типа

i - больша продолжительность достижени 120(например, 30 мин или

более), но высокое отношение Ec/Ei 0 /л л 3 I

и1апример 2,2 или более ;

П - средн продолжительность достижени t2oo/(например, около 0 мин) и высока степень (например , 2,2 или более); 5 ii - быстрое достижение ( пример, 1-3 мин), но низкое отношение Eg/Ei (например, менее 2,0)

Штерпретаци этих результатов следук ца :

тип I - медленно действующий, но эффективилй катализатор,

тип П - эффективный катализатор,

тип Ш - неэффективный катализатор,

5 Когда содержание растворенного кислорода в растворе достигает 20% от насьщенйого содержани , больша часть окислительно-восстановительной реакции уже произошла. В растворе содержитс много растворенного кислорода, следовательно, врем ° 20%Д° 1дов вл етс в основном функцией активности катализатора. Поэтому чем меньше интервал времени

5 между , и tgg тем легче снова окисл етс катализатор и - при условии , что отношение . более 2,2тем эффективней катализатор в системе .

Сравнение активности к сероводороду соединений формулы 1 с АДК Q

Сравнит 2,7-АДК тельный l|j

Примеры 10-14. Готов т ,5л моделирующего газопоглощающего раствора , и 5 л этого раствора загружают в камеру. Затем раствор три раза насьицают кислородом с последующим удалением из него кислорода. Это осуществл ют путем попеременного пропускани через раствор воздуха и азота со скоростью 500 мл/мин. В конце раствор оставл ют в обескислоро женном состо нии.

Отбирают минимальное количество не содержащего растворенный кислород раствора дл растворени 3,75 г сульфида натри ,, затем этот раствор вновь ввод т в камеру. Хот процесс провод т с целью удалени сероводорода , однако, при растворении сероводорода в щелочном поглощакицем растворе образуютс HS-ионы. Поэтому было решено, что дп удобства проведени опытов, вводить HS-ионы, примен сульфид натри . S-ион, образующийс из сульфида натри , образует Н5 -ион при рН моделирующего раствора газопоглощающего раствора.

После восстановлени сульф1щов натри пропускают в течение 10 мин слабый ток азота, обеспечиваюощй перемешивание раствора, дп стабилизации окислительно-восстановительного потенциала и содержани растворенного кислорода. Затем раствор BHOBt насыщают кислородом путем

-430 -197

2,2 2,4

2,5

4,5 2,7

пропускани воздуха со скоростью 500 мл/мин. Содержание растворенного кислорода и окислительно-восстановительный потенциал непрерыв-

но регистрируютс . Окисление продолжают до установлени посто нных окислительно-восстановительного потенциала и содержани растворенного кислорода. После этого раствор

деаэрируют путем пропускани , азота со скоростью 500 мл/мин, затем восстанавливают путем дополнительного введени 3,75 г сульфида натри . Восстановление дополнительным количеством сульфида натри с последующим повторным окислением-Путем пропускани воздуха (при измерении содержани растворенного кислорода и окислительно-восстановительного

потенциала) производ т три раза и вьщающую серу отфильтровывают после каждого цикла.

Результаты приведены в таблице. Как видно из таблиць1, соединени

формулы (1) относ тс , к типу :(1 и их активность превышает активность 2,7 -АДК, т.е. чем выше отношение Eg/E, тем активнее катализатор. В случае предлагаеъых соединений это отношение составл ет 2,4-4,5, а у -известного - 2,7 АДК - 2,2 при одинаковом интервале времени между

t

80/о

Claims

Формула изобретени

Способ получени антрахинонсульфамидов общей формулЕ.т 1

К Б-А-КОгГ-А-Ъ (I)

А В М

,

-щелочной металл,

R R

-водород;

-водород или щелочной металл.

О тли чающийс тем, что, антрахинонсульфамид общей формулы П

OzIHBl

ЕНКОг

5 1

где R - имеют указанные значени , подвергают взаимодействию с соединением общей формулы Ш

НОАВ

где Л и В имеют указанные значени , в щелочной среде.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

I. Патент Великобритании № 871233,.кл. С 01В опублик. 1961. .
2. Ворожцов Н.Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей. М., Госхимиздат, 1955, с. 696.