Способ получения 9-алкил-карбазолсульфонатов-3-натрия

Способ получения 9-алкил-карбазолсульфонатов-3-натрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению 9-алкилкарбазолсульфонатов-З-натрия ф-лы SOjNa (СН2)ПСЫ3 где п 5-15, которые обладают поверхностно-активными свойствами и могут использоваться в качестве моющих средств. Цель - упрощение процесса, сокращение времени реакции и увеличение выхода целевых продуктов . Получение ведут реакцией 9-алкилкарбазолов с 75-78%-ной H2S04 при 80-100°С с последующим отделением сульфопродуктаи его нейтрализацией. Выход до 92-95%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 0 209/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 03

N ( (Mz)zCHa (21) 4709948/04 (22) 26.06.89 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (71) Институт химии нефти СО АН СССР (72) Е.Е. Сироткина и А,В. Борило (53) 547.759.32.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1245574, кл. С 07 D 209/88, 05.10.82. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 9"-АЛКИЛКАРБАЗОЛСУЛЬФОНАТОВ-3 НАТРИЯ (57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению 9-алкилкарбазолсульфонатов-3-натрия ф-лы

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 9-алкилкарбазолсульфонатов-3 натрия, которые обладают поверхностно-активными свойствами и могут использоваться в качестве моющих средств.

Целью изобретения является упрощение процесса, сокращение времени реакции и повышение выхода целевых продуктов за счет сульфирования 9-алкилкарбазолов 75-78 -ной серной кислотой при 80-100 С.

Пример 1, 9-Октилкарбазолсульфонат-3 натрия (OKC).

В двухгорлую круглодонную колбу, . снабженную механической мешалкой, загружают 235 смз 75 -ной серной кислоты (3 моль) 16,7 г 9-октилкарбазола (0,06 моль).

Реакцию ведут при перемешивании на кипящей водяной бане в течение 1 ч до полного растворения пробы сульфомассы в дистиллированной воде.

Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, сульфомассу отделяют от избыточной серной кислоты декантацией

„„ Ы„„1659405 А1 где п = 5 — 15, которые обладают поверхностно-активными свойствами и могут использоваться в качестве моющих средств. Цель— упрощение процесса, сокращение времени реакции и увеличение выхода целевых продуктов. Получение ведут реакцией 9-алкилкарбазолов с 75-787-ной H2S04 при

80-100 С с последующим отделением суль.фопродуктаи его нейтрализацией. Выходдо

92-95,. 1 табл. и растворяют в 500 см воды. Раствор нейтрализуют СаСОз до рН 5 — 6, нагревают на кипящей водяной бане, добавляют 10,-ный водный раствор йа2СОз (65 смз) до рН 7-8 и фильтруют от осадка CaSO4 и СаСОз. Раствор упаривэют и выпавший продукт сушат при 90-110 С. Получено 21,3 г белого твер- ° дого вещества, содержащего 96,7 ОКС. (, Содержание основного вещества определя- у ют потенциометрическим титрованием водного раствора 9-октилкарбазолсульфоновой. -3 кислоты, которая получается при обработ- + ь ке водного раствора ОКС катионитом. В ка- С честве примесей присутствует карбонат натрия и кристаллогидратная вода.

По примеру 1 просульфированы 9-ал- . килкарбазолы с Се-С>е-алкилами с выхода- д ми 92-95 - и содержанием основного вещества 94-98 . Данные приведены в таблице.

Строение полученных соединений подтверждается с помощью ИК- и ПМР-спектроскопии. В ИК-спектрах 9-алкилкарбазолсульфонатов-3 натрия (АКС) присутствуют полосы поглощения ароматического кольца, 1659405 алкила, сульфогруппы..Однако ИК-спектр не дает однозначного ответа о местоположении сульфогруппы в молекуле, что позволяет сделать ПМР-спектр, Синглет в области д 8,4 м.д. принадлежит протону 4-положения молекулы АКС. Дублет в области 8,2 м,д. — протону 2-,о положения, а в области 7,8 м.д. — протону 1-го положения, Расщепление их сигналов связано m спин-спиновым взаимодействием этих протонов. Смещение сигнала от 2-го протона в область более слабых магнитных полей вызвано дезэкранирующим влиянием соседствующей сульфогруппы. В области 7,0-7,6 м.д. находится мультиплет протонов 5,6,7 и 8-го положений молекулы. Триплет в области 4,3 м.д. принадлежит а-протонам алкила, которые расщепляются на двух протонах соседнего углерода, Сигналы от остальных протонов алкила лежат в области 0,8 — 1,6 м.д. Интег ральные кривые сигналов подтверждают соотношение протонов, отвечающее замещению в 3-е положение. ПМР-спектры

АКС отличаются лишь величиной сигнала от ал кила.

Пример 2, Сульфирование 72 -ной серной кислотой.

По примеру 1 загружают 250 см 72 ной серной кислоты (3 моль). После 6 ч реакции проба реакционной смеси не растворялась в воде. Взятый в реакцию 9октилкарбазол полностью экстрагируется из реакционной смеси диэтиловым эфиром, т.е. его конверсия близка к нулю и реакция не протекает.

Пример 3. Сульфирование 80 -ной серной кислотой.

По примеру 1 загружают 213 см 80 ной серной кислоты (3 моль), Время реакции

1 ч. Получено 27,8 г светло-желтого твердого вещества. Потенциометрическое титрона. ние показало, что грамм-эквивалент этого вещества равен 227,01. Это соответствует дисульфопроизводному 9-октилкарбазола

94 -ной чистоты, Пример 4. Сульфирование при 60 С.

По примеру 1 сульфирование ведут в термостате при 60 С. После 6 ч реакции проба реакционной смеси не растворялась в воде и

9-октилкарбазол был полностью извлечен из реакционной смеси (пример 2), что указывает на то, что реакция не протекает.

Пример 5, Сульфирование при

20оС

По примеру 1 сульфирование ведут в масляном термостате при 120 С. Время ре5 акции 1 ч. Получено 27,2 г светло-желтого твердого вещества, Потенциометрическое титроание (пример 3) указывает на то, что это дисульфопроизводное 9-октилкарбазола 92 -ной чистоты.

10 Пример 6. Сульфирование 78 -ной серной кислотой, По примеру 1 загружают 221 см 78 ной серной кислоты. Время реакции 1 ч.

Получено 21,4 г (93,6 ) белого твердого ве15 щества, содержащего 95,3 ОКС.

ИК-спектр (КВг), см: 730, 760, 1010, 1030, 1050, 1125; 1200, 1240, 1340, 1475, 1495, 1610, 3070.

ПМР-спектр (ДМСО), м,д.: 8,4 с (1Н); 8,2

20 д (1 Н); 7,8 д (1 Н); 7,0 — 7,6 м (4Н); 4,3 —: (2Х);

0,8 — 1,6 м (15Н).

Грамм-эквива лент равен 363.

Пример 7. Сульфирование при 80 С.

По примеру 1 сульфирование ведут в

25 термостате при 80 С. Время реакции 2 ч, Получено 21,5 r (94,1 ) белого твердого вещества, содержащего 94,2 OKC.

ИК-спектр (КВг), см: 730, 760, 1010, 1030, 1050, 1125, 1200, 1240, 1340, 1475, 30 1495, 1610, 3070.

ПМР-спектр (ДМСО), м,д.: 8,4 с (1Н); 8,2 д (1Н); 7,8 д (1H); 7,0 — 7,6 м (4Н); 4,3 т (2Н);

0,8 — 1,6 м (15H).

Грамм-эквивалент равен 359.

35 Таким образом, данный способ позволяет упростить процесс, сократить время реакции и повысить выход 9-алкилкарбааолсульфонатов-3 натрия с 79 — 88 до 92 — 95 .

40 Формула изобретения

Способ получения 9-алкилкарбазолсульфонатов-3 натрия общей формулы: зла

45 где n = 5-15, взаимодействием 9-алкилкарбазолов с серной кислотой при нагревании с последую- . ,щим отделением сульфопродукта и его нейтрализацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сокращения времени реакции и увеличения выхода . целевых продуктов используют 75-78 ную серную кислоту и процесс ведут при

80-100 С.

1659405

Граим-эквивалент продукта

Выход нстота продук-, а, Х

Концентрация Н О, Х млераура реции, С г Й

Найдено Теоретич

96,0

353

339

95,1

367

349

96,6

94,2

368

381

372

395

400

97,8. 409

97,4

423

412

428

97,9

437

96,2

451

434

94,8

441

465

457:

95,4

479

100

94,7

493

467

27,5

100

Реакция не идет

80

27,8

Дисулъфопроиэводное

100

Реакция не идет

75 н СВHi7 н С8817 Дисулъфопр онэводное

27,2

120

95 3

2t,4

21,5

381

363

93,6

94,1

100

& 17 н-с н

94,2

381

359

75

Составитель И; Бочарова

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 1817 Тираж 242 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 н-С4 Н17 н-С7 Н,К

H-C8 Н17 н-01Н 19 н cfp Н21 н-Со Н н-С17 Н у н-СП Н 7 н-С1 Н 7 н-С!у Нд н-С!4 Н 1

Н17 н-СВ Н17

100 19,8

100 20,4

100 21,3 !

00 22,3

100 23,3

100 23,9

100 24,5

100 ° 25,6

100 25,9

100 26,6

93,5

92,6

93,2

94,1

94,9

93,8

93,4

94,6

92,8

92,6 . 93,0