Способ получения 4,4 -диаминодифенилсульфамида

Способ получения 4,4 -диаминодифенилсульфамида

Реферат

 

Сущность изобретения: продукт-4,4-диаминодифенилсульфамид, т.кип. 138 - 139^oС. Реагент 1: ацетилпарафенилендиамин. Реагент 2: N-ацетиламинопарабензолсульфохлорид или N-ацетиламинопарабензолсульфохлорид. Условия реакции. Реагент 1 предварительно обрабатывают ацетатом натрия и конденсацию проводят в присутствии гидроокиси натрия при 38 - 43^oС до полной загрузки реагента 2 и затем при 56 - 64^oС и рН 9 - 9,5 в течение 12 ч и молярном соотношении реагент 1: реагент 2: ацетат натрия, равном 1 : 0,9 - 1,15 : 0,6 - 0,8. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу получения 4,4'-диаминодифенилсульфамида, который используется в производстве полиазокрасителей.

Известен способ получения аминов, производных арилсульфонанилидов конденсацией производных нитробензолсульфохлорида с ароматическими аминами в присутствии замещенных алифатических или ароматических аминов (пиридин, хинолин, N,N-диметиланилин, триэтиламин) в водной среде при температуре 0-50^оС с последующим восстановлением нитрогруппы железным порошком в кислой среде [1] Данный способ характеризуется многостадийностью, в процессе производства образуются отходы в виде шлама, содержащего соли железа.

Известен способ получения 4,4'-диаминобензанилида восстановлением 4,4'-динитробензанилида действием опилок серого чугуна и соляной кислоты в присутствии хлорида железа (II) в течение 12-16 ч при 95-98^оС с последующим осаждением солей железа [2] Этот способ также характеризуется сложностью технологии и образованием отходов производства, содержащих соли железа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения р-аминоанилида сульфаниловой кислоты (сульфамид N 34) [3] где р-ацетамино-анилин растворяют при нагревании в воде, охлаждают, прибавляют соду, тонкоизмельченный р-ацетамино-бензолсульфохлорид и размешивают 5 ч.

По окончании реакции осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат на воздухе. Полученный продукт омыляют кипячением с 20% NaOH в течение 2 ч раствор разбавляют водой и подкисляют уксусной кислотой. Выделившийся продукт перекристаллизовывают из воды, подкисляют соляной кислотой с одновременной обработкой углем.

Выход продукта 49,9% от теоретического.

Недостатками этой технологии являются: низкий выход целевого продукта; сложность технологического процесса и его многостадийность; предварительная обработка сырья (р-ацетамино-бензолсульфохлорид тонко измельчают); дополнительный расход воды и образование жидких отходов производства (на стадии конденсации продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат).

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение технологического процесса.

Цель достигается способом получения 4,4'-диаминодифенилсульфамида конденсацией ацетилпарафенилендиамина с производными N-ациаламинопарабензолсульфохлорида в щелочной среде, при которой ацетилпарафенилендиамин обрабаты- вают ацетатом натрия, конденсацию ведут ступенчато, сначала при температуре 56-64^оС и рН 9-9,5 в течение 12 ч при мольном соотношении ацетилпарафенилендиамин: производные N-ациламинопарабензолсульфохлорида: ацетат натрия, равном 1:0,9-1,15:0,6-0,8 соответственно, а гидролиз ведут при температуре кипения и рН 11-13. В качестве производных N-ациламинопарабензолсульфохлорида для конденсации используют N-карбометоксисульфанилхлорид или N-ацетиламинопарабензолсульфохлорид. Целевой технический продукт выделяют нейтрализацией реакционной массы кислотой с последующей фильтрацией и промывкой водой. В случае, когда конденсацию ведут при пониженной температуре (45-50^оС) занижается выход целевого продукта. Проведение конденсации при рН ниже нижнего предела также занижает выход и ухудшает качество продукта. Сокращение времени конденсации до 8-9 ч также снижает выход и приводит к увеличению количества исходных компонентов в продукте. При этом увеличивается продолжительность фильтрации готового продукта.

Сокращение времени гидролиза приводит к снижению выхода и ухудшению качества диамина за счет включений диацетильного производного в пасте конечного продукта. Проведение гидролиза ниже температуры кипения реакционной массы снижает выход. Выход занижается, когда рН гидролиза находится ниже нижнего предела (менее II). Снижение количества ацетата натрия на стадии конденсации уменьшает выход целевого продукта.

Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения способа.

П р и м е р 1. В колбу емкостью 500 см³, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и электродами рН-метра, загружают 15 см³ воды, 20,7 см³ 24%-ного раствора ацетата натрия и 15,02 г (0,10 моль) ацетилпарафенилендиамина. Размешивают 30 мин и смесь нагревают до 40^оС. В течение 30 мин загружают 27,46 г (0,11 моль) N-карбометоксисульфанилхлорида, поддерживая в колбе рН 9-9,5 догрузкой 8 см³ 42%-ного раствора едкого натра. Нагревают до 60^оС и выдерживают при этой температуре 12 ч. Если нужно, догружают раствор едкого натра для корректировки рН 9-9,5. Затем догружают 3,1 см³ 42% -ного раствора щелочи до рН 12 и нагревают до кипения (103^оС). Размешивают при кипении 12 ч при такой величине рН. Суспензия при этом растворяется полностью. Полученный раствор охлаждают до 40^оС, разбавляют 100 см³ воды и придают до рН 6,8 соляную кислоту. Суспензию размешивают 2 ч при комнатной температуре и фильтруют. Пасту на фильтре промывают водой до нейтральной реакции. Получают 39,8 г пасты. Технический продукт светло-коричневого цвета. После перекристаллизации из разбавленного спирта температура плавления 138,1-139^оС. Выход от теории 78,45% П р и м е р 2. В колбу емкостью 500 см³ снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и электродами рН-метра, загружают 15 см³ воды, 15,02 г (0,10 моль) ацетилпарафенилендиамина и 21,5 см³ раствора ацетата натрия. Размешивают 20 мин до получения однородной суспензии. При размешивании нагревают до 40^оС и загружают 25,7 г (0,11 моль) N-ацетиламинопарабензолсульфохлорида, поддерживая в колбе рН 9-9,5 придачей 2,6 см³ 42%-ного раствора едкого натра. Нагревают и перемешивают при температуре 62^оС в течение 12 ч. Если нужно, догружают раствор щелочи для корректировки рН 9-9,3. По окончании выдержки догружают в колбу 3,6 см³ 42%-ного раствора едкого натра до рН 12,3 и нагревают до кипения (99^оС). Выдерживают при кипении 12 ч при рН 12-0,5. Полученный раствор охлаждают до 45^оС, разбавляют водой (90 см³) и придают соляную кислоту до рН=6,5.

Выпавшую суспензию размешивают 1,5 ч при комнатной температуре и фильтруют. Пасту промывают водой до нейтральной реакции. Получают 40,2 г пасты. Технический продукт светло-коричневого цвета. После перекристаллизации из разбавленного спирта температура плавления 138-139^оС. Выход от теории 76,2% Предлагаемый способ прошел проверку в производственных условиях.

П р и м е р 3. В стальной аппарат загружают 700 л воды и 330 л 28%-ного раствора ацетата натрия. При размешивании загружают 250 кг (100%) ацетилпарафенилендиамина. Массу суспендируют 1 ч до получения однородной тонкодисперсной суспензии. Воздухом суспензию передавливают в титановый аппарат емкостью 6000 л, снабженный рамной мешалкой, рубашкой для нагрева паром и охлаждения водой. Суспензию нагревают до 405^оС и доводят рН до 9-9,5 42%-ным раствором щелочи. В освободившийся стальной аппарат загружают по мерной рейке 1000 л воды и 457 кг (100%) N-карбометоксисульфанилхлорида. Массу при размешивании суспендируют 0,5 ч и сжатым воздухом передавливают в 3-4 приема в титановый аппарат на подогретую до 43^оС суспензии ацетилпарафенилендиамина.

Затем реакционную массу нагревают до 64^оС и при этой температуре размешивают 12 ч, поддерживая рН 9-9,5. По окончании конденсации догрузкой раствора едкого натра доводят рН до 120,5. Массу нагревают до температуры кипения (100-103^оС) и еще выдерживают 12 ч, поддерживая рН 120,5. После выдержки пуском воды в рубашку аппарата реакционную массу охлаждают до 405^оС. Загружают соляную кислоту до рН 6,8. Размешивают 3 ч и сжатым воздухом суспензию передавливают в аппарат на фильтрацию. Пасту промывают водой. Продукт светло-коричневого цвета. После перекристаллизации из разбавленного спирта температура плавления 138-139^оС. Выход от теории 73,9% Примеры 4-8 проводят аналогично примеру 1, примеры 9-13 проводят аналогично примеру 2. Условия проведения способа и полученные результаты приведены в таблице.

Предлагаемый способ получения 4,4'-диаминодифенилсульфамида по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: упрощается технология за счет проведения процесса в одном реакторе (колбе). При этом исключается из технологии стадия выделения 4,4'-диацетилдиаминодифенилсульфамида; уменьшается количество сточных вод из-за исключения стадии промывки продувки конденсации; исключается стадия сушки продукта конденсации; для синтеза не нужно измельчать производные N-ациламинопарабензолсульфохлорида; повышается в среднем на 26,1% выход целевого продукта; по прототипу 49,0% по предлагаемому способу 73,6-78,4%

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4 -ДИАМИНОДИФЕНИЛСУЛЬФАМИДА конденсацией ацетилпарафенилендиамина с производным N-ациламинопарабензолсульфохлорида в присутствии щелочного агента с последующим гидролизом и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения выхода целевого продукта, ацетилпарафенилендиамин предварительно обрабатывают ацетатом натрия и конденсацию с производным N-ациламинопарабензосульфохлорида проводят в присутствии гидроокиси натрия в качестве щелочного агента и ведут ее ступенчато, сначала при температуре 38 43^oС до полной загрузки производного N-ациламинопарабензолсульфохлорида, затем при температуре 56 - 64^oС и pH 9 9,5 в течение 12 ч при молярном соотношении ацетилпарафенилендиамин производное N-ациламинопарабензолсульфохлорид ацетат натрия, равном 1 (0,9 1,15) (0,6 0,8) соответственно, а гидролиз ведут при температуре кипения смеси и pH 11 13.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве производного N-ациламинопарабензолсульфохлорида используют N-карбометоксисульфонихлорид или N-ацетиламинопарабензолсульфохлорид.

РИСУНКИ

Рисунок 1