Способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта

Способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается кобальтоорганических веществ и, в частности, получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта - катализатора окисления серосодержащих ве ществ в электрокаталитических процессах. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта, упрощение процесса повышения его экологичности. Процесс ведут сплавлением фталоцианина кобальта с сульфаминоврй кислотой при молярном соотношении 1:(4-4,5) и температуре 220-230°С. Эти условия повышают содержание основного вещества в продукте с 50 до 98% при увеличении выхода целевого продукта с 56 до 98% и проведении яроцесса в одну стадию без образования сточных вод. о fe

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627107/04 (22) 21.10.88 (46) 23,11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Ивановский химико-технологический институт (72) Т.Е. Калинникова, M.È. Альянов,.

Р,Д. Комаров и Н.И. Грибкова (53) 547.712.36.07(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 942576, кл. С 09 В 47/04, 1981, Авторское свидетельство СССР № 1395646, кл. С 09 В 47/04, 1987. иИзв, высш, учеб, заведений. Химия и химическя технология, 1977, т. 17, вып, 2, с.

297-298. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАСУЛЬФОКИСЛОТЫ ФТАЛОЦИАНИНА КОБАЛЬТА

Изобретение относится к улучшенному способу получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта формулы

НО3 so н

S являющегося катализатором окисления серосодержащих соединений в электрокаталитических процессах, и может бытьиспользовано в нефтехимической промышленностии.

Целью изобретения является повышение выхода, упрощение процесса и повышение его экологичности, „„ЯЦ„„1693000 А1 (gg)g С 09 В 47/04, С 07 F 15/06 (57) Изобретение касается кобальтоорганических веществ и, в частности, получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта — катализатора окисления серосодержащих веществ в электрокаталитических процессах. Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта, упрощение процесса повышения его экологичности, Процесс ведут сплавлением фталоцианина кобальта с сульфаминовой кислотой при молярном соотношении 1:(4 — 4,5) и температуре 220 — 230 С. Эти условия повышают содержание основного вещества в продукте с 50 до 98% при увеличении выхода целевого продукта с 56 до 98%, и проведении процесса в одну стадию беэ образования сточных вод, Пример 1. В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают

5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 2,9 г (0,03 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение 1:3 соответствен- О но). Температуру реакционной смеси повы- Ы1 шают до 230 С и выдерживают при этой О температуре 60 мин. После охлаждения;() план выгружают. Получают 8,51 г трисуль-; ) фохислоты фтллоцианина хооальта, Выход

96% от теоретического. Сточных вод нет.

Найдено, %: С 42,68;.Н 1,7; N 12,4; S 14,5, в

СзгН16йаЯзОаСо (мол, м. 815).

Вычислено, %: С 42,85; Н 1,78; N 12,5; $14,28.

Состав технического продукта, g:

Тетрасульфокислота 1,4

Трисульфо кислота 98

Дисульфокислота 0,4

Моносульфокислота 1,1

Фталоцианин Со 1,1

1693000

98

0,7

Пример 2. В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают

5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 r (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение 1:4 соответственно), Температуру повышают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.

После охлаждения плав выгружают. Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического.

Сточных вод нет.

Найдено, %: С 43, Н 1,8; N 12,5; S 14,26, СзлН ийеЯ40иСо (мол. м. 896).

Вычислено, %: С42,85; Н 1,78; N 12,5; S 14,28.

Состав технического продукта, %, Тетрасульфокислота 98

Трисульфокислота 0,8

Дисул ьфокислота 0,5

Моносульфокислота 0,2

Фталоцианин Со 0,5

Пример 3. В горизонтальный

: реактор со шнековай мешалкой загружают

5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и

4,,37 г (0,045 моль) сульфаминовой кислоты (в молярном соотношении 1:4,5).

Температуру поднимают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.

После охлаждения плав выгружают. Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. В ы ход 98% от теоретического,, Сточных вод нет.

Найдено, %: С 42,7; Н 1,76; N 12,45, S 14,4.

Сз2Ныйв82012Со (мол, м. 736).

Вычислено,%: С42,85; Н1,78; й12,5;S 14,25.

Состав технического продукта, %:

Тетра сул ьфокислота 98,5

Трисульфокислота 0,8

Дисульфокислота 0,3

Моносульфокислота 0,1

Фталоцианин кобальта 0,3

Пример 4, В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают

5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 4,85 r (0,05 моль) сульфаминовой кислоты (в молярном соотношении 1:5 соответственно). Температуру поднимают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.

После охлаждения плав выгружают, Получено8,85 гтетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического.

Сточных вод нет, Найдено, %: С 42,6; Н 1,9; К 12,3; 5 14,3.

C3QH1QNBS4012Co (мол, м. 896).

Вычислено, %: С42,85; Н 1,78; 5 12,5; Я 14,28.

Состав технического и родукта, %:

Тетрасульфокислота

Трисульфокислота

Дисул ьфо кислота

Моносульфокислота 0,2

Фталоцианин кобальта 0,1

Пример 5 (для среднего значения соотношения), В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 r (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 4,136 (0,0425 моль) сульфаминовой кислоты (мольное соотношение 1. 4,25). Температуру реакционной смеси повышают до 230 С и выдерживают при этой температуре 60 мин.

После охлаждения плав выгружают. Получают 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического.

Сточных вод нет.

Найдено, %; С 42,83; Н 1,75; и 12,4; S 14,3.

СзгН ыйвЗзОаСо

Вычислено, %: С 42,85; Н 1,78; N 12,5; $14,28.

Состав технического продукта, %:

Тетрасульфокислота 98

Трисульфокислота 0,8

Дисул ьфокислота 0,4

Моносульфокислота 0,3

Фталоцианин Со 0,5

Пример 6 (для минимального значения температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают

5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 г (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (малярное соотношение 1:4 соответственно). Температуру повышают до

220 С и выдерживают при этой температуре

60 мин, После охлаждения плав выгружают.

Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического, Сточных вод нет.

Найдено, %: С 42,83; Н 1,76; N 12,3;

Я 14,31.

С32 H16N8S4O12CO

Вычислено, %: С 42,85; Н 1,78; N 12,5;

S 14,28, Состав технического продукта, %;

Тетрасульфокислота 98,3

Трисульфокислота 0.7

Дисульфокислота 0,5

Моносульфокислота 0,3

Фталоцианин Со 0,2

П р и м,е р 7 (для среднего значения температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 г (0,012 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 r (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение

1:4 соответственно). Температуру повышают до 225 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. После охлаждения плав выгружают, Получено 8,85 r тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта. Выход 98% от теоретического, Сточных вод нет.

1693000

Найдено, : С 42,82; Н 1,79; N 12,5;

S 14,4.

Сз2Н16Й654012Со

Вычислено, .С 42,85; Н 1,78; N 12,5;

S14,,28. 5

Состав технического продукта, ;

Тетрасульфокислота 98

Трисул ьфокислота 0,5

Дисульфокислота 0,8

Моносульфокислота 0,2 10

Фталоцианин Со 0,5

Пример 8 (выход за нижний предел температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88 г 15 (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (малярное соотношение 1:4 соответственно).

Температуру повышают до 210 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. После охлаждения плав выгружают. Получено 8,8 r 20 тетрасульфокислоты фталоцианина кобаль. та. Выход 97,44 от теоретического. Сточных вод нет.

Найдено, : С 42,83; Н 1,77; N 12,3;

$14,5, 25

C32H16N8S4012CO

Вычислено, : С 42,85; Н 1,78; N 12,5;

S 14,28.

Состав технического продукта, :

Тетрасульфокислота 97 30

Трисульфокислота 1

Дисульфокислота 0,8

Моносульфокислота 0,6

Фталоцианин кобальта 0,6

Пример 9 (выход за верхний предел 35 температуры). В горизонтальный реактор со шнековой мешалкой загружают 5,76 г (0,01 моль) фталоцианина кобальта и 3,88

r (0,04 моль) сульфаминовой кислоты (молярное соотношение 1;4 соответствен- 40 но). Температуру повышают до 240 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. После охлаждения плав выгружают.

Получено 8,85 г тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта, Выход 98 от теорети- 45 ческого, Сточных вод нет.

Найдено, : С 42,83; Н 1,75; N 12,4;

$14,3.

С32Н16Й854012СО

Вычислено, : С 42,85; Н 1,78; N 12,5; 50

$14,28.

Состав технического продукта, :

Тетрасульфокислота 98

Трисульфокислота - 0,6

Дисульфокислота 0,6 55

Моносул ьфокислота . 0,5

Фталоцианин Со 0,3

Изменение температуры и соотношения исходных компонентов (фталоцианин кобальта и сульфаминовая кислота) в пределах указанных интервалов существенного влияния на выход и состав технического продукта не оказывают. Увеличение соотнощения компонентов и повышение температуры синтеза не целесообразно, тек как приводит к перерасходу продуктов, не изменяя выход и чистоту конечного продукта — тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта.

Строение синтезированного соединения подтверждено элементным анализом, результатами электронных и ИК-спектров.

Приведен спектр поглощения синтезированного соединения в диметилформамиде, характеризующийся наличием двух электронных переходов À1 =608нми А2 =674нм, что соответствует тетрасульфокислоте фталоцианина кобальта.

ИК-спектр синтезированного соединения, см; 1050 — 1120; 1250 — 1150; 1400 — 1300, позволяют идентифицировать его как спектр тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта.

Для определения качественного состава полученных образцов последние после каждого синтеза подвергаются очистке по следующей методике. Вещество, полученное в результате синтеза, растворяют в аммиаке, нерастворимый осадок отфильтровывают. Аммиачный раствор пропускают через хроматографическую колонку с силикагелем марки L 100/250. Зоны хроматографии выделяют и идентифицируют по электронным и ИК-спектрам.

Предлагаемый способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта имеет ряд преимуществ по сравнению с известным: значительно повышается содержание основного компонента в техническом продукте до 98 по сравнению с 50 в известном, увеличивается выход конечного продукта тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта до 98 по сравнению с 56 в известном, упрощается технологическая схема производства(процесс ведется в одну стадию), Кроме того, способ экологически чист, так как не образуется кислых стоков.

Формула изобретения

Способ получения тетрасульфокислоты фталоцианина кобальта формулы

НОЭЛЕ 8ОзН

Н0 S N SOP взаимодействием фталоцианина кобальта и сульфирующего агента, о т л и ч а ю щ и И1693000

Составитель О. Смирнова

Редактор Н. Бобкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Заказ 4049 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с я тем, что, с целью повышения выхода, упрощения процесса и повышения его экологичносги, в качестве сульфирующего агента используют сульфаминовую кислоту и процесс ведут сплавлением при молярном соотношении реагентов 1 .(4-4,5) при 220 — 230 С.