Способ получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты

Способ получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается производных сульфокислот, в частности получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты - модифицирующих добавок в производстве сополизфирного волокна. Для повышения выхода и чистоты целевых продуктов при сульфировании изофталевой кислоты олеумом проводят ступенчатое нагревание: сначала при 100-13б°С с выдержкой 0,25- 1 ч, затем при 160-190 С с вьщержкой 3-4 ч. Далее сульфомассу нейтрализуют солью или гидроокисью щелочного металла . Способ обеспечивает выход целевого продукта до 85% (при отсутствии 4-сульфопродукта) с кислотным числом 395,1 мг КОН/Г и т.пл. З90 с. (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4123655/23-04 (22) 25,09.86 (46) 30.03.88. Бюл . В 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт моно-. меров с опытным заводом (72) H.Â.Ùåëüöûíà, И.М.Никифоров,.

А.Г.Соколова, Т.В.Баринова и Л,А.Кислицына (53) 547.541.07 (088.8) (56) Патент СССР В 201991, кл. С 07 С 143/24, 1961.

„„SU„„1384572 A 1 (Я) 4 С 07 С 143/52 // С 08 К 5/42 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ СОЛЕЙ

5-СУЛЬФОИЗОФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение касается производных сульфокислот, в частности получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты — модифицирующих добавок в производстве сополиэфирного волокна. Для повышения выхода и чистоты целевых продуктов при сульфировании изофталевой кислоты олеумом проводят ступенчатое нагревание: сначала при 100-130 С с вьщер ккой 0,251 ч, затем при 160-190 С с выдержкой

3-4 ч. Далее сульфомассу нейтрализуют солью или гидроокисью щелочного металла. Способ обеспечивает выход целевого продукта до 857 (при отсут9 ствии 4-сульфопродукта) с кислотным числом 395, 1 мг КОН/г и т.пл. 390 С.

1384572

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты, которые находят применение в качестве модифицирующих добавок в синтезе сополиэфирного волокна, Цель изобретения — повышение качества и выхода целевого продукта, что достигается проведением сульфирования изофталевой кислоты в две стадии: сначала при 100-130 С с выдержкой в течение 0,25 — 1 ч, а затем при 160-190 С с выдержкой в течение

3-4 ч. 15

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В 3- горлую колбу, снабженную термометром, мешалкой с гидрозатвором и обратным холодильни- 20 ком, загружают 66, 4 г 24 . олеума (0,2 r-.ìîëü SO своб ° ). Затем в колбу постепенно в течение 10 мин при о температуре не выше 45 С загружают

16,6 г (0,1 г-моль) изофталевой кис- 25 лоты (ИФК), Суспензию нагревают эа

10 мин до 115 С и вьдерживают в течение 30 мин, после чего температуру о реакционной смеси повышают до 190 С и выдерживают в этих условиях 3 ч. 30

Далее сульфомассу охлаждают до 100 С и выпивают в воду с расчетом достижения концентрации серной кислоты в массе 80 (считая только на воду и серную кислоту). Суспензию охлаждают до 20 С, отфильтровывают СИФК и непрореагировавшую ИФК. Пасту кислот смешивают с 46 мл дистиллированной воды, из раствора удаляют фильтрацией осадок непрореагировавшей ИФК (0,48 г), щ ! который промывают на фильтре 3 мл воды.-Объединенные маточники нагревают до 60 С, загружают в них 40Х раствор КОН, содержащий 7,3 1 г KOH (100X-ного) . Раствор нагревают до

80оС и вьдерживают в течение 30 мин. о

После охлаждения суспензии до 0-2 С осадок калиевой соли 5-сульфо-ИФК отфильтровывают и промывают в два приема 25 мл воды, охлажденная до

0-2 С. Осадок высушивают при 100140 С до постоянного веса. Конверсия

ИФК составляет 97,1 .

Получено: 22,6 r К-соли сульфоИФК, выход 82 (на превращенное сырье); кислотное число (к.ч.) 395,1 (теоретическое к.ч. 394,76), содержание ИФК в осадке 0,005 ., т, пл.

390 С.

По данным IIMP-спектроскопии, термографии и рентгенографического метода полученный продукт соответствует

К-соли 5-сульфо-ИФК. Анализы сульфоИФК, выполненные ГЖХ-методом, свидетельствуют об отсутствии примесей

4-сульфо-ИФК.

Пример 2, 16,6 г (0,1 r-моль)

ИФК и 66,4 г 24 олеума (0,2 г-моль)

SO своб.) загружают при 45 С, нагревают до 100 С и вьдерживают в течение 1 ч. Далее реакционную смесь о в течение 0,5 ч нагревают до 180 С и вьдерживают в течение 4 ч. После охлаждения и разбавления сульфомассы водой вьщеляют сульфс-ИФК, которую растворяют в 57 мл воды. После удаления осадка ИФК, в раствор сульфо-ИФК, загружают 18, 0 г (1, 03 r-моль) QSOq.

Нейтрализацию осуществляют при 100 С в течение 30 мин. Вьделение и промывка целевого. продукта аналогичны примеру 1. Конверсия ИФК 98,3Х.

Получено 22,75 r соли. Выход К-соли 5-сульфо-ИФК 81,5 (на превращенное сырье). Кислотное число 394,2, содержание ИФК 0,008X., т ° пл. 389,5 С.

Пример 3. К 80 г 20Х олеума (0,2 r-моль SO своб.) загружают порциями за 20 мин 16,6 г (О, 1 г-моль)

ИФК при 40 С. Смесь нагревают за

20 мин до 130 С и вьдерживают в течение 15 мин, температуру повышают о до 160 С и вьдерживают в продолжении

3 ч. Условия вьщеления сульфо-ИФК, растворения и нейтрализации аналогичны примеру 1.

Конверсия ИФК составила 83,3, выход К-соли 5-сульфо-ИФК 73,06Х (на превращенную ИФК), к.ч. 392,5, т. пл. 388 С, содержание ИФК 0,010Х.

П. р и м е р 4 (сравнительный), .

К 66,4 г 24Х олеума (0,2 г-моль

SO своб.) добавляют О, 16 г окиси ртути и 16,6 r.(0,1 г-моль) ИФК.

Смесь нагревают до 160 С и вьдерживают в течение 3 ч. Охлажденную до

100 С реакционную массу выливают в

17 мл воды (20 С), Вьделенную сульфоИФК растворяют в 57 мл воды и нейтрализуют 7, 19 г KOH (100X) при 80 С в течение 30 мин. Условия вьделения и промывки осадка аналогичны примеру 1.

Получено 15,82 г соли (выход

55,7 ), к.ч. 395, т,пл. осадка 340 С, что свидетельствует о присутствии примеси К-соли-4-СИФК, содержание

ИФК 0,08 .

1384572

Формула изобретения

Составитель Т.Власова

Редактор М.Недолуженко ТехредМ.Дидык Корректор М.Максимишинец

Заказ 1379/18 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

При охлаждении маточника раствора стадии нейтрализации выделен осадок с т,пл. 240 С, по данным ПГ1Р-спектроскопии, представляющий собой К-соль

4-сульфо-ИФК. Конверсия ИФК 99,27.

Пример 5 (сравнительный).

К 66,4 г 24Х олеума (0,2 r-моль

S0 своб.) загружают О, 16 r HgO u

16, 6 г (О, 1 г/моль) ИФК и нагревают 10 при 180 С в течение 3 ч, Обработку осуществляют аналогично примеру 4.

Для нейтрализации в раствор сульфоИФК, содержащей серную кислоту, дозируют 5,1 г едкого натра, смесь на- 15 гревают при 80 С в течение 60 мин.

Для выделения конечного продукта сусо пензию .охлаждают до 0 С, осадок отфильтровывают, промывают 20 мл охлажденной воды (до 1 С) ° 20

Получено 13,45 r Na-соли сульфоИФК, выход 50, 182 (на превращенное сырье), к.ч. 414,5, содержание ИФК

0,01Х, конверсия ИФК 99,277., По данным ГЖХ в сульфо-ИФК присутствует примесь 4-сульфо-ИФК.

П р и M е р 6. Загрузка и осуществление процесса до температуры

180 С, как в примере 1. Смесь выдер- 30 живают при 180 С в течение 3 ч. Обра.ботку проводят аналогично примеру 1.

Нейтрализацию осуществляют 5,1 г

Г1аОН при 80 С 30 мин. Выделение и промывку проводят 20 мл воды при

0 — 1 С. Конверсия ИФК 97,997., Получено 17,2 г Na-соли 5-сульфоИФК, выход 65,57Х (на превращенное сырье), содержание ИФК 0,0062, к,ч, 417,9. По данным ГЖХ- и ПМР-спектроскопии примеси соли 4-сульфо-ИФК в продукте отсутствуют.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход целевого продукта более чем на 157 и улучшить его качество обеспечить отсутствие примеси 4-сульфо-ИФК.

Способ получения щелочных солей

5-сульфоизофталевой кислоты сульфированием изофталевой кислоты олеумом при нагревании с последуюшим выделением 5-сульфоизофталевой кислоты и нейтрализацией ее солью или гидроокисью щелочного материала, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества и выхода целевого продукта, сульфирование проводят сначала при 100-130 С с выдержкой в течение 0,25-1 ч, а затем- при 160190 С с выдержкой в течение 3-4 ч.