Изобретение относится к способу получения в форме устойчивых водных растворов соединений формулы I:
где К=Н, SO3М;
М=Na, К, моно-, ди-, триэтаноламин.
Соединения формулы I используют в качестве оптических отбеливателей для целлюлозы, бумаги, натуральных волокон.
Коммерческими формами этих продуктов являются водные растворы, суспензии (содержание основного вещества от 10%), а также порошки, которые при применении вновь переводят в раствор.
Способ получения производных 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты описан в ряде патентов, например: патент США 3956283, С 07 В 403/10, опубл. 1976г. (1), патент ГДР 230531, C 07 D 251/68, опубл. 1985г. (2), патент ФРГ 19500791, C 07 D 251/68, опубл. 1996г. - прототип (3), патент США 6153122, C 07 D 251/00, опубл. 2000г. (4).
В патенте (1) аналоги соединений формулы I, полученные взаимодействием в желаемом порядке цианургалида с 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислотой и соответствующими аминами, вначале переводят в свободную кислоту (М=H) добавлением серной кислоты с одновременным высаливанием хлористым натрием. Отфильтрованную кислую форму добавлением щелочи переводят в натриевую соль, которую выделяют в форме порошка после выпаривания досуха. Водные растворы этих порошков используют в качестве оптических отбеливателей.
Предложенный в патенте способ является многостадийным и требует больших энергозатрат при упаривании.
Согласно патенту (2) аналоги тетрасульфокислот формулы I (R=SO3М), полученные взаимодействием цианурхлорида с натриевой солью 3-аминобензолсульфокислоты, 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислотой и моноэтаноламином, выделяют в виде динатриевых солей добавлением минеральных кислот. При этом две из четырех сульфогрупп остаются в кислотной форме. Выделенную динатриевую соль тетрасульфокислоты отфильтровывают и высушивают.
Способ достаточно прост, но не может быть применен для получения всех соединений формулы I вследствие высокой растворимости в воде некоторых из них.
В патенте (3) реакционную массу, полученную после проведения всех химических реакций, включая взаимодействие цианурхлорида с 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислотой, натриевой или аммонийной солью сульфаниловой кислоты, моно- или ди-N-алкиламином, и представляющую собой 10%-ный водный раствор тетранатриевой соли соединения формулы I, где R=SO3М, фильтруют через специальную мембрану, затем очищенный таким образом раствор концентрируют упариванием или высаливают и далее переводят в водный раствор известными методами с добавлением вспомогательных средств (например, ПАВ, полигликолей, карбамида).
Использование этого способа требует длительного времени, специального оборудования и значительных энергозатрат.
Сущность патента (4), заключается в получении устойчивых дисперсий натриевых солей соединения формулы I (R=Н) - продукта взаимодействия цианурхлорида с динатриевой солью 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты, анилина и диэтаноламина - из кислой формы продукта.
Получению соединений формулы I и их аналогов в виде водных растворов препятствует то, что такие растворы недостаточно устойчивы при хранении, вследствие наличия в них дестабилизирующих примесей, образующихся в процессе синтеза. Для получения устойчивых растворов наряду с использованием мембранной техники предлагалось также применять сорастворители в процессе синтеза, способствующие сокращению количества примесей, например, метилэтилкетон в патенте США 4468341, С 09 К 11/06, опубл. 1984г. (5), вводить в раствор специальные стабилизаторы, например, продукты оксиэтилирования жирных аминов в патенте США 4605511, С 09 К 11/06, опубл. 1986г (6).
Целью предлагаемого изобретения является разработка способа получения солей формулы I, где R и М имеют указанные выше значения, в виде устойчивых водных растворов без использования специального оборудования и больших энергозатрат.
Указанная цель достигается предлагаемым способом, согласно которому соединения формулы I, где R и М имеют указанные выше значения, получают в виде устойчивых водных растворов из свободной кислоты, выделенной из реакционной массы, без проведения специальных обработок, таких как высаливание, выпаривание или фильтрование через специальную мембрану.
В соответствии с предлагаемым способом производные 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты формулы I, полученные взаимодействием 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты с цианурхлоридом, амином формулы II и диэтаноламином в водной среде, выделяют в форме свободной кислоты добавлением минеральной или органической кислоты, например уксусной, соляной или серной кислоты. Выделение свободной кислоты проводят в интервале температур 50-90oС, предпочтительно 80-85oС. Эти условия обеспечивают практически количественное выделение свободной кислоты в виде хорошо фильтрующейся суспензии без упаривания реакционной массы и высаливания осадка. Соли формулы I получают взаимодействием пасты свободной кислоты с основаниями, например с гидроксидом натрия, карбонатом калия или моно-, ди-, триэтаноламинами при температуре 60-80oС в присутствии известных соединений, улучшающих растворимость солей формулы I в воде, таких как карбамид, гликоли, этаноламины.
Изобретение иллюстрируют следующие примеры.
Пример 1.
К 500 г водного раствора динатриевой-дикалиевой соли соединения формулы I, где R= SO3М, полученного взаимодействием 18,4 г (0,1 г-моль) цианурхлорида, 23,5 г (0,102 г-моль) сульфанилата натрия, 17,1 г (0,046 г-моль) 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфо-кислоты и 14,5 г (0,138 г-моль) диэтаноламина и содержащего 41 г основного вещества, при температуре 85oС в течение 30 мин, добавляют 13,65 г уксусной кислоты. Полученную суспензию с рН 3,5-4,0 ед. перемешивают в течение часа при температуре 80-85oС, охлаждают до 60oС и фильтруют под вакуумом. Фильтрат содержит 0,35 г (0,85%) основного вещества. Выделенную пасту свободной кислоты с влажностью 60%, содержащую 40,65 г (0,0377 г-моль) основного вещества, смешивают при 60-80oС с 35 г (0,153 г-моль) 17,5%-ного водного раствора гидроксида натрия. К полученному раствору добавляют 38 г карбамида и 45 мл воды. Получают 219 г водного раствора тетранатриевой соли соединения формулы I, где R=SO3М, М=Na. Раствор содержит 20,1% основного вещества, устойчив при хранении в течение 6 месяцев.
Пример 2.
К 500 г водного раствора динатриевой-дикалиевой соли соединения формулы I, где R= SO3М, полученного, как указано в примере 1 и содержащего 40,8 г (0,0379 г-моль) основного вещества, при температуре 85oС в течение 30 минут, добавляют 15,85 г (0,152 г-моль) 35%-ной соляной кислоты. Полученную суспензию с рН 3,5-4,0 ед. перемешивают в течение часа при температуре 85-90oС, охлаждают до 60oС и фильтруют под вакуумом. Фильтрат содержит 0,25 г (0,61%) основного вещества.
Пасту продукта с влажностью 60%, содержащую 40,55 г (0,04768 г-моль) основного вещества, смешивают при температуре 70-80oС с 9,3 г (0,152 г-моль) моноэтаноламина, к полученному раствору добавляют 38 г карбамида и 81 мл воды. Получают 230 г водного раствора тетраэтаноламиновой соли соединения формулы I, где R=SО3М, М=NН3СН2СН2OН. Раствор содержит 21,6% основного вещества, устойчив при хранении в течение 6 месяцев
Пример 3.
102 г пасты, полученной, как указано в примере 2, содержащей 40,7 г (00378 г-моль) основного вещества, смешивают при температуре 70-80oС с 16г (0,152 г-моль) диэтаноламина, к полученному раствору добавляют 40 г диэтиленгликоля и 98 мл воды. Получают 256 г водного раствора соединения формулы I, где R=SO3М, М=NH2(CH2CH2OH)2. Раствор содержит 22,15% основного вещества, устойчив при хранении в течение 6 месяцев.
Пример 4.
К 550 г реакционной массы, полученной взаимодействием 18,4 г (0,1 г-моль) цианурхлорида, 18,58 г (0,0502 г-моль) 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты, 9,2 г (0,099 г-моль) анилина и 22,5 г (0,21 г-моль) диэтаноламина, содержащей 34,4 г (0,0375 г-моль) основного вещества, при температуре 80oС в течение 30 минут добавляют 12 г уксусной кислоты. Полученную суспензию с рН 5-5,5 ед. перемешивают в течение часа при температуре 80-85oС, фильтруют под вакуумом и промывают горячей водой. Фильтрат содержит 0,15 г (0,43 %) основного вещества.
Выделенную пасту свободной кислоты с влажностью 65%, содержащую 34,25 г (0,0373 г-моль) основного вещества, смешивают при 70-80oС с 64 г полиэтиленгликоля с молекулярным весом 400-600, 5 г (0,08 г-моль) моноэтаноламина и 55 мл воды. Полученную смесь перемешивают до полного растворения при температуре 75-80oС, охлаждают до температуры 20oС и получают 258,7 г водного раствора соединения формулы I, где R=Н, М=NH3CH2CH2OH. Раствор содержит 15% основного вещества, устойчив при хранении в течение трех месяцев.
Пример 5.
К 580 г реакционной массы, полученной, как указано в примере 4, при температуре 90oС в течение 30 минут добавляют 13 г (0,125 г-моль) 35%-ной соляной кислоты. Полученную суспензию с рН 5-5,5 ед. перемешивают в течение часа при температуре 85-90oС и фильтруют под вакуумом.
110 г выделенной пасты свободной кислоты, содержащей 35,2 г (0,0383 г-моль) основного вещества, смешивают при температуре 70-80oС с 32 г этиленгликоля, 32 г триэтаноламина, 5 г моноэтаноламина и 50 мл воды. Полученную смесь перемешивают до полного растворения при температуре 70-80oС, охлаждают до температуры 20oС и получают 228 г водного раствора соединения формулы I, где R=Н, М=NH3CH2CH2OH. Раствор содержит 17,5 % основного вещества, устойчив при хранении в течение трех месяцев.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ получения кислотно-основного индикатора для создания гибких pH-чувствительных систем | 2015 |
|
RU2626352C2 |
Полисульфированные триазиниламиностильбеновые соединения в качестве оптических отбеливателей для хлопка, шерсти, бумаги в интервале рн от 1 до 11 | 1976 |
|
SU583130A1 |
4,4 -Ди- - 2" -хлор-4" - 1 -окси- 2 - /2 -СульфО-4 МЕТОКСи/-АзОбЕНзОл- 3 -СульфО-6 МЕТилАМиНО -НАфТил-6 - -ТРиАзиНил АМиНОСТильбЕН-2,2 -диСуль-фОКиСлОТА B КАчЕСТВЕ АКТиВНОгОКРАСиТЕля для цЕллюлОзНыХ МАТЕРи-АлОВ | 1979 |
|
SU834045A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛОФОРА КД-2 | 2008 |
|
RU2413719C2 |
Кислотно-основной индикаторный дисазокраситель стильбенового ряда для оптических рН-сенсоров и способ его получения | 2022 |
|
RU2801800C1 |
ИНДИКАТОРНЫЙ ДИСАЗОКРАСИТЕЛЬ СТИЛЬБЕНОВОГО РЯДА ДЛЯ РАБОТАЮЩИХ В ИНТЕРВАЛЕ ЗНАЧЕНИЙ pН 4,0-6,0 ОПТИЧЕСКИХ pН-СЕНСОРОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2020 |
|
RU2742270C1 |
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ОТБЕЛИВАЮЩИЕ СРЕДСТВА | 1998 |
|
RU2198168C2 |
КОМПОЗИЦИИ ДИСУЛЬФОНОВЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ОТБЕЛИВАЮЩИХ АГЕНТОВ | 2010 |
|
RU2549855C2 |
АМФОТЕРНЫЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ОТБЕЛИВАТЕЛИ | 2003 |
|
RU2356898C2 |
СОЕДИНЕНИЯ ТРИАЗИНИЛАМИНОСТИЛЬБЕНА, СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, ВОДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ, ИХ СОДЕРЖАЩИЕ, И СПОСОБ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ОТБЕЛИВАНИЯ БУМАГИ | 1998 |
|
RU2205828C2 |
Описывается способ получения производных 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты в форме стабильных водных растворов, которые используются в качестве оптических отбеливателей в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности. Способ заключается во взаимодействии цианурхлорида с 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислотой и амином формулы II , где R означает Н, SO3M, где М=Na, К, моно-, ди-, триэтаноламин, в водной среде, с последующим выделением продукта взаимодействия в виде свободной кислоты действием органической или неорганической кислоты при 50-90oС и переведением свободной кислоты в раствор действием неорганического основания или этаноламина при 60-80oC в присутствии карбамида, гликоля и этаноламина. 1 з.п. ф-лы.
где R=Н, SO3М, М=Na, К, моно-, ди-, триэтаноламин,
в форме стабильных водных растворов, отличающийся тем, что цианурхлорид подвергают взаимодействию с 4,4′-диаминостильбен-2,2′-дисульфокислотой, амином формулы II
где R имеет указанное выше значение,
и диэтаноламином в водной среде, продукт взаимодействия выделяют из реакционного раствора в форме свободной кислоты действием органической или неорганической кислоты при 50-90°С, фильтруют, отфильтрованную пасту свободной кислоты переводят в раствор, подвергая действию неорганического основания или этаноламина при 60-80°С в присутствии известных соединений, улучшающих растворимость солей формулы I в воде, таких как карбамид, гликоли, этаноламины.
WO 9842685 A1, 01.10.1998 | |||
СПОСОБ ВАКУУМНОГО РАФИНИРОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1980 |
|
SU884312A1 |
ЕР 0860437 A1, 26.08.1998 | |||
Способ нанесения полупроводящего покрытия на изделия из кремнийорганической резины | 1961 |
|
SU144210A1 |
Способ получения отбеливателя стильбентриазинового ряда | 1983 |
|
SU1188167A1 |
ТЕТРАНАТРИЕВАЯ СОЛЬ 4,4'-БИС-4-МОРФОЛИНО- 6-(N-СУЛЬФОАНИЛИНО)- СИМ-ТРИАЗИНИЛ-2-ИЛ- АМИНОСТИЛЬБЕН-2,2'- ДИСУЛЬФОКИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ОПТИЧЕСКИ ОТБЕЛИВАЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА | 1989 |
|
SU1646260A1 |
Авторы
Даты
2004-02-20—Публикация
2001-11-28—Подача