Способ получения тетраметилтиурамдисульфида

Способ получения тетраметилтиурамдисульфида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается сероорганических соединений, в частности тетраметилтиурамдисульфида (I), находящего применение как ускоритель вулканизации резиновых изделий в полимерной промышленности. Упрощение процесса и увеличение выхода (l) достигается использованием определенных добавок к реакционной смеси. Получение (l) ведут окислением дитиокарбамината натрия (ДН) кислородом воздуха в присутствии 24-30 мас.% от эквимолярного нитрита натрия (NaNOg), при рН 1,5-2. Процесс ведут при степени эмульгирования воздуз а 300-600 мп/л и температуре 20-30°С. NaNOj и ДН добавляют в реакционную среду в течение 9-15 мин, или время пребывания исходных реагентов в реакторе смешения составляет 9-15 мин. Соедине1ше (l) получают периодическим и непрерывным способами. IB первом случае вы (Л ход 97%. Во втором выход 96,5%; т.пл. - 148,5С. Данный способ упроС щает процесс за счет снижения количества NaNOj примерно в 3 раза и увеличивает выход целевого продз5кта по сравнению с известным на . 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (я) 4 С 07 С 155/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f 4) ;«3

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ са и увеличение выхода (I) достигается использованием определенных добавок к реакционной смеси. Получение (r) ведут окислением дитиокарбамината натрия (ДН) кислородом воздуха в присутствии 24-30 мас.Х от эквимолярного нитрита натрия (NaNO< ), прн рН

1 5-2. Процесс ведут при степени эмульгнрования воздуха 300-600 мл/л и температуре 20-30 С. NaNO и ДН добавляют в реакционную среду в течение 9-15 мин, или время пребывания исходных реагентов в реакторе смешения составляет 9-15 мин. Соединение (l) получают периодическим и непрерывным способами. В первом случае выход 97Х. Во втором выход 96,5Х; т.пл. — 148,5 С. Данный способ упрощает процесс за счет снижения количества NANO примерно в 3 раза и увеличивает выход целевого продукта по сравнению с известным на 4-6Х. 3 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721318/23-04 (22) 18.02,84 (46) 07.11.86. Бюл. У 41 (71) Березниковский филиал Научно-исследовательского института химикатов для полимерных материалов (72) P. Н. Хамитов, Э. Х. Белоглазова и В. А. Шаветов (53) 547.495.07(088.8) (56) Патент США В 3255250, кл. 260-567, !966.

Патент США У 3255251, кл. 260-567, опублик. 1966. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАИЕТИЛТИУРАМДИСУЛЬ ФИДА

: (57) Изобретение касается сероорганических соединений, в частности тетраметилтиурамдисульфида (Х), находящего применение как ускоритель вулка,низации резиновых изделий в полимерной промышленности. Упрощение процес„„SU„„1268574 A 1

1268574 мешивающего устройства в окислителе

t1 11 используют мешалки типа Импеллер

Данный тип перемешивающего устройства позволяет в широких пределах изменять степень эмульгирования гэздуха, определенную как объем воздуха на 1 л жидкости, что дает возможность выбрать качественно новые оптимальные условия процесса.

Результаты опытов приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

300 360 520 600

148,0 148,5 148,0 149,0

190

Т. пл. продукта, С

Выход продукта, 140

95 96

94 97

Уменьшение количества нитрита натрия (ниже 24/) от теоретически необходимого йриводит к резкому снижению выхода продукта, увеличение (выше

30 ) практически не влияет ни на выход, ни на качество целевого продух™ та. Влияние количества нитрита натрия на процесс исследуют при периодическом окислении диметилдитиокарбамината натрия.

Результаты опытов приведены в табл. 2.

Из табл. 1 видно, что при степени эмульгирования воздуха 300-600 мл/л выход целевого продукта составляет

94-97 . При этом нитрита натрия потребовалось всего 24»27 от теоретически необходимого количества. Т.пл. продукта 148-149 С.

Увеличение степени эмульгирования

35 вьппе 600 мл/л нежелательно ввиду интенсивного пенообразования и снижения нагрузки по продукту единицы объема окислителя.

Таблица 2

Показатели

20 35

24 25 25

15 15 10 10

Продолжительность окисления, мин 10 20

Расход воздуха, л/мин

0,5 0,5 0,5 0,5 5,0 1,0

Степень эмульгирования воздуха, мл/л 520 380

420 600 530 400

Выход продукта, .

84,2 94.5 94,0 95,8 94,5 95,6

Температура плавления продукта, "С 149 0 151 0

Изобретение относится к способам получения ускорителя вулканиэации резиновых изделий — тетраметилтиурамдисульфида.

Цель изобретения — упрощение про- 5 цесса и увеличение выхода целевого продукта.

Для эффективного распределения воздуха по .всему реакционному объему и возможности регулирования степени

его эмульгирования в качестве переСтепень эмульгирования воздуха, мл/л

Количество нитрита натрия, от теоретически необходимого

)50 0 150 0 150 0 149 0 з 1268574

Уменьшение времени окисления диме- дит к резкому снижению выхода продуктилдитиокарбамината натрия (времени та. Увеличение времени окисления (выподачи водного раствора диметилдитио- ше 15 мин) не влияет на выход продуккарбамината в смеси с нитритом нат- та. рия в периодическом способе или вре- 5 В табл. 3 приведены результаты мени пребывания реакционной массы в опытов при непрерывном оформлении зоне реакции при непрерывном оформ- процесса со степенью эмульгирования ленин процесса) — ниже 10 мин приво- воздуха 600 мл/л.

Таблица 3

Количество нитрата натрия, . от теоретически необходимого

25 25 26 25 25 . 25

6,2 9,6 7,0 7,0 7,0 7,0

Расход воздуха, л/мин

Время окисления, мин

Выход продукта, %

10 9

11 6 7

96,0 94,7. 93,8 82,0 82,6 81,8

Температура плавления продукта, OC

149,0 148,0 147,0 146,0 145,0 142,0

Пример 1, Получение тетраметилтиурамдисульфида периодическим . способом.

В реактор, снабженный мешалкой, делающей 1000-2000 об/мин, загружают

120 мл S -ной (0,1 г/моль) серной кислоты для поддержания рН среды не выше 1,5-2,0, Затем начинают пропускать через барботер воздух со скоростью 0,5 л/мин и придают в течение . 10 мин 68 мл водного раствора диметилдитиокарбамината с нитритом натрия с .концентрацией 210 г/л и 30 г/л соответственно (0,100 и 0,030 гмоль). Степень эмульгирования воздуха 460 мл/л, температура окисления

20-30 С После окончания дозировки раствора диметилдитиокарбамината суспенэии образовавшегося тетраметилтиурамдисульфида фильтруют, промывают до нейтральной реакции и сушат.

Получают 11,6 r продукта. Выход 97 ., Температура плавления тетраметилтиурамдисульфида 150,2 Ñ.

Расход нитрата натрия 30 от теоретичвски необходимого количества.

Пример 2. Получение тетраметилтиурамдисульфида непрерывным способом.

Получение тетраметилтиурамдисульфида ведут непрерывным способом в цилиндрическом окислителе диаметром

110 мм и высотой 200 мм, снабженном мешалкой типа Импеллер", делающей

35 3000-4000 об/мин, рубашкой для охлаждения и .переливом. Раствор диметилдитиокарбамината с нитритом натрия с концентрацией 210 г/л и 25 г/л соответственно с расходом 1200 мл/ч

4О (1,76 r-моль/ч диметилдитиокарбамината и 0,43 r-моль/ч нитрита натрия) поступает в зону интенсивного перемешивания, где смешивается с 8%-ной серной кислотой, подаваемой со ско4> ростью 2100 мл/ч (1,76 r-моль/ч).

Данное количество серной кислоты обеспечивает на вытеке из реактора рН водной суспензии продукта 1,52,0. Для регенерации окислителя в зо«

50 ну интенсивного перемешивания подают воздух со скоростью 2,5 л/мин. Степень эмульгирования воздуха поддерживается в пределах 500-600. Температуру в окислителе поддерживают в

55 интервале 20-30 С охлаждением водой.

Время пребывания реакционной массы в окислителе 15 мин. Образующуюся при окислении водную суспензию тет!

2685

74 Ф

200 мл/л, Получают 9,1 г продукта, т.пл. 148,0 Ñ, выход 70,ОХ.

Ф о.р м у л а и s о б р е т е н и я

Составитель В. Сапунов

Редактор Н. Гунько Техред И.Попович Корректор,А. Тяско

Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раутская .наб., д. 4/5

Заказ 599:1./23

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 раметилтиурамдисульфида фильтруют, промывают водой до нейтральной реакции и сушат. Получают 0,204 кг/ч продукта, т. пл. 148,5, выход 96,5Х.

Расход нитрита натрия 24,4Х. от теоретически необходимого количества.

Пример 3. Тетраметилтиурам-. дисульфид получают аналогично примеру 1, только с тем отличием, что реакция окисления диметилтиокарбамината натрия проводится при степени эмульгирования воздуха 300 мп/л, образующийся целевой продукт имеет качество и выход, аналогичные примеру 1.

Пример 4. Тетреметилтиурам- 1 дисульфид получают .аналогично примеру 1, но придают 68 мл водного раст-.. вора диметилдитиокарбамината с концентрацией 210 г/л и 27,4 г/л соответственно (0,100 и 0,027 г/моль), 20 расход. нитрата натрия 27Х от теоретически необходимого количества. Получают 11,5 r продукта, выход 95,8Х, т.,пл. 151,0 С.

Пример 5. Тетраметилтиурам- дисульфид получают аналогично примеру 1, но реакция окисления диметилдитиокарба1кината натрия проводится при степени эмульгирования воздуха

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить процесс sa счет снижения количества нитрита нат" рия в 3 раза и увеличить выход целевого продукта по сравнению с известным на 4-6Х.

Способ получения тетраметилтиурамдисульфида путем окисления дитиокарбамината натрия кислородом воздуха в присутствии нитрита натрия при рН среды 1,5-2,0, при .степени эмульги рования воздуха 300 600 мл/л температуре 20-30 С, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения. выхода целевого продукта, процесс ведут при использовании нитр;.та натрия в количестве 24-30 мас.X от эквимолярного, при добавлении нитрита натрия и дитиокарбамината натрия в реакционную среду в.течение 9-15 мин или при времени пребывания исходных реагентов в реакторе смешения в течение 9-15 мин.