Способ извлечения @ , @ -диметилдитиофосфорной кислоты Советский патент 1984 года по МПК C07F9/165 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений,а именно способам извлечения 0,0диметилдитиофосфорной кислоты (ДЦФК) из водного слоя.

ДЦФК является полупродуктом, для получения 95%-ного технического карбофоса - инсектицида и акарицида контактного действия. Для получения 95%-ного технического карбофоса требуется ДЦФК с содержанием основного вещества не ниже 95,4% l .

Известен способ, согласно которому образующаяся при взаимодействии пятисернистого фосфора с метанолом в среде ксилола реакционная масса представляет собой 50-55%-ный раствор ДЦФК в ксилоле и содержит продукты- побочных реакций, такиелкак дисульфид, триметилдитиофосфат, тритиопирофосфат и другие. Поэтому реакционную масоу подвергают очистке

Г2.

Известен также способ очистки ДДФК через ее аммонийную соль, заключакдцийся в том, что аммонийную соль ДДФК обрабатывают при температуре от -5 до +60-С, предпочтительно 0-30°С, 65-85%-ной фосфорной или серной кислотой, в результате образуются две фазы, одна из которых по ле разделения представляет собой ДЦФК Q содержанием основного вещества 98-99%, а вторая - водный раствор солей фосфата аммония, либо сульфата аг.1мония.

I

Ам-лонийную соль ДДФК получают

смешением технической -ДЦФК со спиртом в соотношении не менее, чем 1:0,25, предварительно разбавив алифатическим или ароматическим углеводородом, и затем нейтрализуют газообразным аммиаком. Полученную соль отфильтровывают, промывают и сушат. Выход аммонийной соли составляет 85% 3 и М

Недостатками известного способа очистки ДДФК являются многостадийность процесса, наличие большого количества сточных вод, загрязненных фосфорорганическими примесями (2,5 3,0 т на 1 т продукта) и применение большого количества растворителей (2,25 т на 1 т продукта). Выход ДЦФК не указан,.но он ниже 85%, так как выход аммонийной соли ДЦФК составляет 85%.

.Известен также способ очистки ДЦФК, заключающийся в том,- что толуольЯый раствор ДЦФК, полученный взаимодействием пятисернистого фосфора со спиртом в среде толуола, подщелачивают 20%-Н 21М раствором едкого натра до рН 6,0,5, образовавшиеся два слоя разделяют отстаиванием на органический слой, содержащий толуол и примеси, и водный слой50-55%-ный раствор натриевой соли ДДФК, который обрабатывают концентрированной серной кислотой с добавлением хлористого натрия, в результате образуются два слоя: верхний слой очищенная ДДФК с содержанием основного вещества 94-96%, нижний слой водный, представляющий собой раствор сульфата натрия и хлористого натрия. Выход ДЦФК составляет 90-93%

5.

Однако известный способ представляет собой многостадийный процесс и характеризуется наличием сточных вод, загрязненных фосфорорганическими примесями (3,0 т на 1 т продукта) Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ извлечения О ,0-диметилдитиофосфорной кислоты из водного слоя, образующегося в процессе взаимодействия ;пятисернистого фосфора и метанола в среде ксилола, путем обработки водного слоя, содержащего 0,0-диметилдитиофосфорную кислоту, газообразным хлористым водородом и отделением от целевого продукта водного слоя, содержащего хлористый водород. Указанный водный слой образуется при водной экстракции ДДФК из ее ксилольного раствора. Степень извлечения ДДФК в расчете на кислоту, содержащуюся в ксилольном растворе, составляет 48% и на кислоту, содержсчщуюся в водном растворе - 89% б .

Однако известный способ характеризуется наличием з.начительного Количества кислых сточных вод, загрязненных фосфорорганическими примесями (2,3 т на 1 т продукта) и недостаточно высокой степенью извлечения ДЦФК.

Целью изобретения является повышение степени извлечения 0,0-диметилдитиофосфорной кислоты.,

Поставленная цель достигается способом извлечения О,0-диметилдитиофосфорной кислоты из водного слоя, образующегося в процессе ее получения из пятисернистого фосфора и метанола в среде ксилола, путем подачи водного.слоя, содержащего О,0-диметилдитиофосфорную кислоту, в куб дистилляционной установки и упаривания при давлении 20-60 мм рт.ст. и температуре. 25-35с с постоянным выводом из куба нижнего слоя, представляющехо собой целевой продукт.

Процесс проводят следующим образом.

Реакционную массу, представляющую собой 50-55%--ный ксилольный раствор ДДФК, подвергают экстракции водой, при этом образуются два слоя: верхний - ксилольный, содержащий продукты побочных реакции, нижний слой - водный, содержащий 27-30% ДЦФК. Верхний слой направляют на ре генерацию ксилола. Водный слой непрерывно подают в куб вакуумной дис тилляционной установки. Упаривание осуществляют при 20-60 мм рт.ст. и 25-35 С. По мере упаривания концентрация ДЦФК в кубе увеличивается и, вследствие ограниченной растворимости последней в воде, происходи расслаивание на верхний слой, содер жащий 30-35%-ный водный раствор ДЦФ и нижний, содержащий 95-97% ДДФК. Указанное свойство ограниченной растворимости ДЦФК в воде позволяет увеличить степень извлечения при получении чистой ДДФК методом непре рывной отгонки воды из ее водного раствора. По мере образования нижнего слЬя его выводят из куба дисти ляционной установки. Непрерывное уд ление ДЦФК позволяет избежать гидролиза продукта и протекания побочных реакций, например образования триметилтиофосфата. Образ тощийся дистиллят представляет собой 5-7%ный водный раствор ДДФК, который на правляют на стадию водной экстракции ДДФК из ее ксилольного раствора. Таким образом, сточные воды практически отсутствуют.Степень извлечения ДЦФК составля ет 94-96% в расчете на кислоту, содержащуюся в водном растворе, и 84,86% в расчете на кислоту, содерж щуюся в ксилольном растворе. В случае организации периодического процесса с практически полным исчерпыванием воды из куба условия отгонки (давление 9-12 мм рт.ст. и температура 45-55°С) становятся более жесткими, что в свою очередь приводит к разложению ДЦФК вследствие ее слабой стабильности (пример 1) . Пример 1.(сравнительный). ,В куб дистилляционной установки загружают 10 кг водного раствора ДДФК с содержанием 27 вес.%. Отгонка воды производится при 9-10 мм рт.ст. и температуре в парах 45-55 С. В результате получают 7,42 кг дистиллята с содержанием ДДФК 2,6 вес.%, а кубовый остаток в количестве 2,58 кг с содержанием ДЦФК 94-,6%. Выход очищенной ДДФК составляет 90,3% в расчете на кислоту, содержащуюся в водном растворе, и 80,87% в расчете на кислоту, содержащуюся в ксилольном растворе. Пример 2. Исходным сырьем является водный раствор ДДФК, содержащий 27% основного.вещества. Водный раствор ДДФК непрерывно подают в куб дистилляционной установки со скоростью 10 кг/ч, где . . происходит отгонка воды при 20 мм рт.ст. и температуре 25С. По мере отгона воды вследствие низкой растворимости ДДФК (30-35%) в кубе происходит разделение на два слоя: верхний - водный раствор ДДФК, нижний - ДДФК с содержанием основного вещества 97%. Нижний слой, содержащий очищенную ДЦФК, непрерывно выводят из куба дистилляционной установки со скоростью 2,672 кг/ч. Дистиллят 7,328 кг/ч, представляющий собой :0,74% раствора ДДФК, непрерывно пода;ют на стадию извлечения ДЦФК.из кси1тольного раствора. I Без учета ДДФК, содержащейся в дистилляте, который возвращают на стадию извлечения ДДФК из ксилольного раствора, степень извлечения продукта составляет 96% в расчете на кислоту, содержащуюся в водном растворе, и 86% в расчете на кислоту, содержащуюся в ксилольном растворе. Методическая часть остальных примеров аналогична примеру 2. Результаты приведены в таблице. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения ДДФК с 89 до 94-96% в расчете на кислоту, содержащуюся в водном растворе.

СПОСОБ.ИЗВЛЕЧЕНИЯ 0,0-ДИМЕТИДЦИТИОФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ из ВОДНОГО слоя, образующегося в процессе ее получения из пятисернистого фосфора и метанола в среде ксилола, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения, водный слой подают в куб дистилляционной установки и подвергают упариванию при давлении 20-60 мм рт.ст. и температуре 25-35 С с постоянным выводом из куба нижнего слоя,- представляющего собой целеч вой продукт. 00 1 СЛ 4

210 27.,00 20 25,0 7,328 0,74

310 27,0 30 26,6 7,325 0,72

410 27,0 40 -28,6 7,320 0,67

2,672 97,00 96,00 86,0 2,675 96,7 95,8 85,7 2,68 96,2 95,6 85,6

Продолжение таблицы