Способ получения п-толуолсульфокислоты

Способ получения п-толуолсульфокислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 tIi N ." À Í H E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090178 (21) 2585568/23-04 (51)М. Кл.

С 07 С 143/28//

С 09 В 7/06 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.01-80 Бюллетень ¹ 2 (53) УДК 547.541. .11.07 (088. 8) Дата опубликования описания 20.01.80 (72) Авторы F3. A.,"1иха йлов, И. H. Катк ов, В . В . Пчелинцев, H30gp878HHsI .. КУ иков, М.. Р цов . И. СеРгеев (71) Заявитель Производственное объединение Куйбышев нефтеоргсинтез (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ П вЂ” ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения и-толуолсульфокислоты, которая находит применение в производстве красителей, пестицидов, поверхностно-активных веществ.

Известен способ получения П-толуолсульфокислоты кипячением концентрированной серной кислоты с избыткoM толуола с одновременной отгонкой воды в виде аэеотропа под вакуумом.

При этом выход целевого продукта составляет 85%, а содержание в нем примеси орто — и мата-изомера составляет

15% (1) . 15

Недостатком известного способа является относительно невысокий выход целевого продукта и большое содержание в нем изомеров.

Наиболее близким к описываемому изобрете нию по тех н ической сущности и .достигаемому результату является способ получения и -толуолсульфокислоты сульфированием паров толуола

92,5% серной кислотой при 110-120 С с последующей обработкой полученной реакционной смеси парами толуола при

160-180 С. Процесс осуществляют при соотношении реагентов серная кислота толуол = 1:3,0-3,3).

Выход целевого продукта 91, 5% (по серной кислоте) с содержанием орто— и мето -изомеров 4-7% и сульфонов не более 0,1% (2) .

Недостатком известного способа является относительно невысокий выход целевого продукта.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта .

Поставленная цель достигается описываемым способом получения -толуолсульфокислоты сульфированием толуола серной кислотой при 110-120 С с последующей обработкой полученной реакционной смеси парами толуола при нагревании, состоящим в том, что сульфирование толуола осуществляют в жидкой фазе 90-94%-ной серной кислотой, а обработку полученной реакционной смеси парами толуола проводят при

130-1 50 С.

Предпочтительным является осуществление процесса при соотношении серной кислоты и толуола 1:2,5-3 и количестве толуола, подаваемого в паровой фазе, 60-80% от общего количества толуола.

Отличительным признаком способа является сульфирование толуола в жидкой фазе 90 — 94%-ной серной кислотой

709623 д, ул. Прсектная, 4и обработка полученной реакционной сме и парами толуола при 130-150 C.

Способ осуществляют жидкофаэным сульфированием толуола 90- 94%-ной серной кислотой при 110 †1 С. Полу1енные продукты сульфирования обра— батывают затем парами толуола при

130-150 С, что позволяет снизить содержание серной кислоты в целевом продукте до 1%. Снижение температуры обработки продуктов сульфирования па- 0 рами толуола до 130-150 С позволяет избежать термического разложения и гидролиза сульфокислоты и повысить выход целевого продукта до 97% (считая на серную кислоту) .

Предлагаемый способ может быть реализован как по периодической, так и по непрерывной схемам.

Пример 1. В стеклянный реактор емкостью 1000 мл загружают 60 r (0,65 моля) толуола и к нему в течение 1 ч приливают 100 r (1,02 моля)

90Ъ-ной серной кислоты. Температуру реакционной массы поддерживают 110120 С в течение 2 ч.

Полученную сульфомассу обрабатыва- 25 ют парами толуола при 135-150 С. Количество толуола на этой стадии 170 r (1,35 моля) или 74% от всего количества толуола.

Время реакции 5 ч.Выход П -толуолсульфокислоты 97,5% (по серной кислоте) .Полученньй продукт содержит 87%

РЩ -иэoмepa,б,9% - и О TO-иэомеров, 10% ф04,5ф% Hp менее 0,1% сульфонов.

Пример 2. Условия проведения З5 опыта (температура, время) и соотношения реагентов те же, что и в примере

1 концентрация серной кислоты 94,0%.

Выход П -толуолсульфокислоты 97,8% (по серной кислоте) . Полученный продукт содержит 88,1% и -иэомера, 40

6,3%. м — и о -изомеров, 0,9% Н SO4, 2

4,6Ъ Н О, менее 0,1Ъ сульфонов.

Пример 3. Условия проведения опыта (температура, время) и КоНцентрация серной кислоты те же, что 45 и в примере 2, изменено соотношение толуола: на первой стадии взято 45 r (0,49 моля), на второй — 185 г (2,01 моля), или 80% от всего количества толуола. Выход fl-толуолсуль- Я) фокислоты 97,7% (по.серной кислоте) °

Полученный продукт содержит 87,6% й-иэомера,7,0% н-,и о-изомеров,0,8%

Н SQ 4,5% Н О,менее 0,1% сульфонов.

Пример 4. Условия проведения опыта (температура, время) и концентрация серной кислоты те же, что и в примере 3, изменено соотношение толуола: на первой стадии взято 90 г (0,98 моля), на второй — 140 г (1,52 моля) или 60,8Ъ от всего количества толуола. Выход и-толуолсульфокислотыю97,5% (по серной кислоте). Полученный продукт содержит

НИИПИ Заказ 8698 30

Филиал ППП Патент, г. Ужгоро

86,8% п-иэомера, 7,0% м- и о -иэомеров 0,9% Н SO4, 5,2Ъ Я О, 0,1% сульфонов.

Пример 5. Тоже, что и в примере 2, только увеличено мольное соотношение толуола на второй стадии.

На первой стадии взято 60 r толуола, на второй — 205 г (2,23 моля) .

Выход П -толуолсульфокислоты 97,6% (по серной кислоте) ° Полученный продукт содержит 87,4% п-изомера, 6,8

М- и о -изомеров, 1,0% Н Б04, 4,7%

Н О, 0,1 % сульфонов.

Пример б. Процесс осуществляют по непрерывной схеме. В реактор с мешалкой непрерывно подают жидкий толуол и серную кислоту в мольном соотношении 0,8:1 02. Отходящие пары толуола и воды поступают на конденсацию и отделение толуола. Через перелив сульфомасса непрерывно стекает в стеклянную колонку диаметром

40 мм длиной 1,2 м, заполненную насадкой. В верхней части колонки имеется ороситель выполненный в виде трубной решетки. Пары толуола подают в нижней части навстречу стекающей по насадке сульфомассе, Количество паров составляет в мольном отношении к введенной серной кислоте 2,5 : 1,02.

Температура реакции на первой стадии

110-12О С, на второй 145 C . .Время пребывания реагентов на первой стадии

1,5 ч на второй 3,5 ч. Выход и -толуолсульфокислоты 97,7%. Содержание серной кислоты 0,8Ъ, сульфонов — не более 0,1%.

Формула изобретения

1. Способ получения и -толуолсульфокислоты сульфированием толуола серной кислотой при 110-120 С с последуо ющей обработкой полученной реакционной смеси парами толуола при нагревании,отли чающий сятем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, сульфирование толуола осуществляют в жидкой фазе 90-94%-ной серной кислотой, а обработку полученной реакционной смеси парами толуола проводят при 130-150 С.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что процесс осу.ществляют при соотношении серной кислоты и толуола 1 : 2,5-3.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся. тем, что количество толуола, подаваемого в паровой фазе составляет 60-80% от общего количества толуола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Eng8und S. И. Сульфирование толуола, 3 nd. Eng. Chem., 45, 1, 1953, стр. 189.

2. Авторское свидетельство СССР

9 371212 кл. С 07 С 143/28, 1968 (IIDOTOTHII)

Тирах 495 Подписное