Способ получения сахарина

Способ получения сахарина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРИНА диазотированием метилового эфира антраниловой кислоты в водно-солянокислой , среде взаимодействием образующегося хлорида о -метоксикарбонилбензолдиазония с двуокисью серы в присутствии катализатора разложения диазониевой соли и реакцией образующегося о -метоксйкарбонилбензолсуЛьфохлорида с водным раствором аммиака, отличающийс я тем, что, с целью повьшения выхода целевого продукта, диазотирование метилового эфира антраниловой кислоты проводят нитритом натрия. взаимодействие хлорида о-метоксикарбонилбензолдиазония с двуокисью серы проводят в среде не смещиваемого или частично смешиваемого с водой инертного органического растворителя при 0-100°С, катализатор разложения дназониевой соли добавляют в ходе реакции или по завершении ее и реакционную смесь, содержащую о-метоксикарбонилбензолсульфохлорид , перед реакцией взаимодействия с водным раствором аммиака обрабатывают окислителем при . 2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве катализатора разложения диазониевой со8 ли используют хлорид меди или лауО ) рилтриметилхлорид аммония. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающийся тем, что в качестве окислителя используют молекулярный хлор или пероксид водорода. 4.Способ по пп.1 - 3, о т л и чающийся тем, что в качестве органического растворителя используют I,2-дихлорэтан, метилнзопропилкетон или диэтилкетон.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (!!) SU

Эю: 07 D 275 06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ПАТЕНТУ.Уа1-, (21) 3.,55736/23-04 (22) 23. 11. 81 (31) Р 3044112.4 ,(32) 24. 11, 80 (33). ФРГ (46) 07.12.84.Бюл.119 45 (72) Петер Тонне .и Хаген Едике (ФРГ) (71) БАСФ АГ (ФРГ) (53) 547,583.2.07 (088.8) (56) 1.Патент ГДР 119 4564, кл.12018, опублик. !955 (прототип) ..(54)(57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРИНА диазотированием метилового эфира антраниловой кислоты в водно-солянокислой среде взаимодействием образующегося хлорида о -метоксикарбонилбензолдиазония с двуокисью серы

s присутствии катализатора разложения диазониевой соли и реакцией образующегося р -метоксикарбонилбензолсуЛьфохлорида с водным раствором аммиака, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения выхода целевого продукта, диазотирование метилового эфира антраниловой кислоты проводят нитритом натрия, в заимодействие хлорида р -метоксикарбонилбензолдиазония с двуокисью серы проводят в среде не смешиваемого или частично смешиваемого с водой инертного органического растворителя при

0-100 С, катализатор разложения диао зониевой соли добавляют в ходе реакции или по завершении ее и реакционную смесь, содержащую о-метоксикарбонилбензолсульфохлорид, перед реакцией взаимодействия с водным раствором аммиака обрабатывают окислителем при 0-100 С. о

2. Способ по п.1, о т л и.ч а юшийся тем, что в качестве катализатора разложения диазониевой соли используют хпорид меди или лаурилтриметилхлорид аммония.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что.в качестве окислителя используют молекулярный хлор или пероксид водорода.

4. Способ по пп.1 — 3, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве органического растворителя используют 1,2-дихлорэтан, метилизопропилкетон или диэтилкетон.

1128836

Изобретение относится к способу получения сахарина, который находит применение в медицинской и пищевой промышленности.

Известен способ получения сахарина, который заключается в том, что метиловый эфир антраниловой кислоты подвергают диазотированию нитроэными газами в водно-солянокислой среде при температуре не выше 5 С, об- 10 разующийся хлорид .о-метоксикарбонилбензолдиазония подвергают взаимодействию с жидкой двуокисью серы при охлаждении в присутствии катализатора разложения диаэониевой соли — мед-15 ной бронзы, упаривают избыток двуокиси серы, добавляют лед, выпавший о"метоксикарбонилбензолсульфохлорид отделяют и подвергают взаимодействию с концентрированным раствором 20 аммиака в среде этанола при температуре — о до 25 С с последующим добавлением.25Х-ного раствора соляной кислоты и отделением целевого продукта, Выход 56Х (1) .

Однако при укаэанном способе недостаточно высок выход целевого продукта, при этом используются токсичные нитроэные газы.

Цель изобретения — увеличение 30 выхода целевого продукта.

Зта цель достигается тем, что согласно способу получения сахарина метиловый эфир аитраниловой кислоты подвергают диазотированию нитритом натрия, образующийся хлорид о-метоксикарбонилбензолдиазония подвергают взаимодействию с двуокисью серы в среде несмешиваемого или частично смешиваемого с водой инертного ор- щ0 о ганического растворителя при 0-100 С в присутствии катализатора разложения диаэониевой соли, причем катализатор добавляют .в ходе реакции по завершении ее, обрабатывают реак- g5 ционную смесь окислителем при

0-100 С, с последующим взаимодействием образующегося о-метоксикарбонилбензолсульфохлорида ",с водным раствором аммиака и выделением целевого продукта подкислением.

При этом в качестве катализатора разложения диазоциевой соли предпочтительно используют хлорид меди или лаурилтриметилхлорид аммония.

В качестве окислителя предпочтительно используют молекулярный хлор или оксид водорода.

Кроме того, в качестве органического растворителя используют предпочтительно 1,2-дихлорэтан, метили" зопропилкетон или диэтилкетон.

Проведение процесса вне выбранного температурного интервала экономически не выгодно.

Предложенный способ позволяет получать целевой продукт с выходом более 90Х.

Пример 1, К 196 г 30 вес.Х-ного водного раствора соляной кислоты (1,61 моль НС1) в течение 30 мин о при температуре от — 5 до + 10 С постепенно добавляют 76 г (0,5 моль) метиловога эфира антраниловой кислоты и 135 г водного раствора нитрита натрия (0,5 моль NANO>). Затем о раствор диазониевой соли при 20 С и тщательном перемешивании приводят в соприкосновение с раствором из

200 мл 1,2-дихлорэтана и 42 г (0,65 моль) SOg. После добавки 5г, водного раствора

СиС1 (содержание Си 0,9 г, 0,014 моль) реакционную смесь нагревают до 50 С, причем выделяется сильный поток М2. Это продолжается

80 мин, затем выделяется водная фаза.

В органическую фазу в течение 10 мин при 40 С вводят 10 г (0,14 моль)

0 газообразного хлора и смесь продолжают перемешивать еще в течение 5 мин.

Затем к полученной смеси, сильно размешивая при 30-40 С в течение 5 мин, о добавляют 250 r. водного раствора аммиака. (содержание N H> 33 г, 1,74 моль) и отделяют фазы. Из водной фазы при 30-40 С с добавкой 92 r

0 водного раствора соляной кислоты (содержание НС1 27r, 0,74 моль) осаждают сахарин в виде белой кристаллической массы. После обычного выделения и сушки получают сахарин чистотой 99,5Х (после хроматографии жидкостью высокого давления) с т.пл.

227-229оС. Выход 89,4Х.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, однако в качестве органического растворителя применяют метилизопропилкетон, CuClg добавляют в твердом виде и применяют только 5 г С1, получают сахарин чистотой 99,6Х и выходом 90,8Х, Пример 3. Проводят аналогично примеру 1, однако в качестве растворителя применяют диэтилкетон и раствор СиС1 одновременно с

Составитель С. Кедик

Редактор. И.Николайчук Техред А.Бабинец:

Kорректор Н,Король

Заказ 9095/46 Тираж 409

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11288 раствором SO< добавляют к раствору диазония, получают сахарин чистотой 99,8Х и выходом 92,4Х.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 3, однако вместо хлора применяют эквивалентное количество (около 2,5 г) перекиси водорода в качестве окислителя, получают сахарин чистотой 99,6Х и выходом 93,1Х.

Пример 5. Проводят аналогич- 10 но примеру 1, однако вместо хлорида меди применяют лаурилтриметилхлорид аммония (20 г, около 0,08 моль), проводят разложение диазониевой соли, продолжающееся примерно 100 мин. Чис- 15 тота сахарина 98,7, выход 72Х

Пример 6. Проводят аналогично примеру 5, однако дополнительно применяют 0,5 г водного раствора СиС1 (около 0,001 моль Си), проводят раз- . gp ложение диаэониевой соли, продолжающееся 40 мин. Чистота сахарина 99,8Х, выход 92,7Х.

Пример 7. К 343 r

33 вес.Х-ной водной соляной кислоты в течение 44 мин при температуре от -5 до + 10. С добавляют 230 r вод".

О ного раствора нитрита натрия. Полученнь1й таким образом раствор диазоо ниевой соли охлаждают до 0 С, после чего его при интенсивном перемешивании:контактируют с раствором 85 г двуокиси серы в 400 г диэтилкетона.. . По добавлении раствора из 5 r

СиС1 2Н О и 15 г -додецилбензил.t 2 35 диметиламмонийхлорида в 20 г воды моментально начинается с выделением азота экзотермическая реакция разложения, причем температуру с помощью . охлаждения выдерживают в диапазоне 0 †. 5 С. Если по истечении 5 ч более

36 4 не содержится диазониевой соли, в раствор добавляют 23 r 30 вес.Х-ной перекиси водорода, затем 30 мин перемешивают.

Остальные стадии процесса получения и выделения сахарина осуществляют аналогично примеру 1. Сахарин получают с выходом SSX степень чистоты 98,7Х.

Пример 8. Из значительного количества раствора диазониевой соли, полученной аналогично примеру 7, ежечасно отбирают 3,340 кг и вместе с раствором из 0,350 кг двуокиси серы и 2,160 кг 1,2-дихлорпропана, а также 0,100 кг водного катализаторного раствора, содержащего 8 вес.X

CuClg, 2Н О и 17 вес.Х указанной в примере 7 четвертичной аммониевой соли, пропускают в одном направлении через трубный реактор. Первую треть этого. реактора обогревают снаружи так, чтобы температура подаваемых при 15 С растворов поднималась о до 97-100 С, причем устанавливалось давление порядка 4,8-5,2 бар. В целях предотвращения повышения температуры намного выше 100 С последнюю треть реактора приходится соответствующим образом охлаждать. Затем реакционную смесь под давлением подают во второй. трубореактор, где ее.вводят в реакцию взаимодействия с 0 082 кг/ч гаэ о зообразного хлора при 97-100 .С. .По охлаждении и сбросе давления осуществляют остальные стадии процесса аналогично примеру 1. Выход по сахарину, который получают со степенью чистоты 98,4Х, составляет в случае этого непрерывного способа без колебаний 86Х.