Способ получения динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-4,6-дисульфокислоты Советский патент 1984 года по МПК C07D277/70 

:0

СО

(р

ел Изобретение относится к способу получения нового химшеского соединения, а именно к способу получения дипатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-4,6-дисульфокислоты, которая может найти применение в качестве анти вуалента при обработке фотоматериалов. Известен способ получения дипатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-6-сульфокислоты формулы Г|Г- W7A который заключается в том, что 2-меркаптобензтиазол подвергают сульфированию 40-45%-ным олеумом при 110-120 0 с последующей обработкой реакционной массы Са(ОН)2 и переводо полученной кальциевой соли 2-меркаптобензтиазол-6-сульфокислоты в динат риевую соль взаимодействием с карбонатом натрия . Однако известным способом нельзя получить динатриевую соль 2-меркаптобензтиазол-4,6-дисульфокислоты,так как сульфирование 40-45%-ным олеумом приводит лишь к введению одной сульфогруппы в бензтиазольное кольцо, а увеличение продолжительности сульфи рования лишь незначительно повышает выход целевого продукта. Целью изобретения является получе ние нового производного 2-меркаптобензтиазолсульфокислоты, которое может найти применение в производстве фотоматериалов. Эта цель достигается тем, что согласно способу получения динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-4,6-дисуль фокислоты 2-меркаптобензтиазол подвергают последовательной обработке 40-45%-ным олеумом при 50-55 С, затем 60-65%-ным олеумом при 103-105 С и полученную реакционную массу обрабатЫвают последовательно гидроокисью кальция до рН 9,0-9,5, углекислым га зом до рН 6,3-6,5 и углекислым натри ем до рН 7,8-8,2 и выделяют целевой продукт. Обычно используют 40-45%-ный олеум и 60-65%-ньй олеум в весовом отно шении к 2-меркаптобензтиазолу, равно 3,75:1 соответственно. Согласно предлагаемому способу сульфирование 2-меркаптобензтиазола (каптакса) 40-45%-ным олеумом осущес вляется постепеииым прибавлением кап такса к олеуму при перемешивании в течение 20-30 мин. Реакция начинается при комнатной температуре, и каптакс постепенно растворяется с разогреванием реакционной смеси до 5055°С. Дальнейшее прибавление каптакса производят при этой температуре после растворения предыдущей порции каптакса, причем реакционную колбу охлаждают холодной водой. Если температура реакционной смеси ниже 50°С, то растворение каптакса происходит медленнее, что вызывает увеличение времени прибавления каптакса (пример 4) . При температуре вьш1е 55°С начинается вьщеление серного ангидрида, что приводит к уменьшению концентрации олеума и вызывает неудобства в работе. Последующее сульфирование 60-65%ным олеумом осуществляется при 103105С в течение 1 ч. Анализ продукта реакции показывает, что при сульфировании при температуре ниже продукт загрязнен промежуточным продуктом - 2-меркаптобензтиазол-6-сульфокислотой. При сульфировании при температуре выше 105°С наблюдается энергичное выделение из реакционной смеси серного ангидрида, что вызывает уменьшение концентрации олеума. Таким образом, температура реакции 50-55°С на I стадии и 103-105°С на II стадии являются оптимальными для процесса сульфирования каптакса в указанных интервалах времени сульфирования и концентрации олеума. Время взаимодействия каптакса с олеумом на I стадии сульфирования обусловлено тем, что эта реакция является экзотермической. Поэтому минимальное время прибавления каптакса даже при охлаждении реакционной смеси холодной водой и при энергичном перемешивании при оптимальной температуре реакции 50-53°С составляет 20 мин. При увеличении загрузки исходных реагентов в 10 раз время прибавления каптакса возрастает до 60-70 мин (пример 5). При сульфировании каптакса на II стадии 60-65%-ным олеумом при оптимальной температуре 103-105°С в течении 45 мин образующийся продукт реакции содержит цримесь 2 меркаптобензтиазол-6-сульфокислоты. При увеличении времени сульфирования (например, см.пример 3) до 3 ч при 103105 С достигается необходимая сте31пень сульфирования, однако без значи тельного увеличения выхода целевого продукта. Поэтому время реакции 20-30 мин на 1 стадии и 1 чна II стадии сульфирования являются оптимальными для сульфирования каптакса в указанных интервалах концентраций олеума и тем ператур реакции. Сульфирование каптакса 40-45%-ным олеумом в весовом отношении 1:3 при 110-120°С в течение 20-30 мин приводит к смеси 2-меркаптобензтиазол-6-сульфокислоты и исходного каптакса с содержанием последнего до 50%. При сульфировании каптакса лишь 40-45%Hbw олеумом в весовом отношении 1: :7,5 образуется смесь моно- и дисуль фокислот. Сульфирование 60-65%-ным олеумом создает неудобства в работе на I стадии из-за энергичного выделения серного ангидрида} это затрудняет прибавление каптакса вследствие прилипания его к стенкам реакционного сосуда в результате реакции каптакса с парами серного ангидрида. Таким образом, при сульфировании каптакса олеумом в указанных интервалах температур и времени реакции на I стадии требуется 40-45%-ный ол ум в весовом отношении 1:3,75, а на II стадии - 60-65%-ньй олеум в весовом отношении 1:3,75. Вьщеление целевого продукта при определенных значениях рН является необходимым условием для его получе ния с высокой степенью чистоты. Обработка реакционной смеси избытком гидроокиси кальция до ,0-9,5 не обходима для полноты удаления серно кислоты в виде сульфата кальция. Обработкой углекислым газом до рН 6,3-6,5 избыток гидроокиси кальция переводят в углекислый кальций, а оставшуюся в водном растворе дикаль циевую соль 2-меркаптобензтиазол-4„ -дисульфокислоты обработкой углекис лым натрием до ,8-8,2 (до прекращения вьщеления углекислого каль ция) превращают в соответствующую динатриевую соль. Пример 1. К 100 мл 40-45%ного олеума, приготовленного из 75 мл 60-65%-ного олеума и 25 мл концентрированной серной кислоты, порциями по 2-3 г в течение 20 мин при 50-55С прибавляют 50 г (0,3 моль) 2-меркаптобензтиазола, затем прибавляют еще 100 мл 60-65%ного олеума и нагревают при 103-105°С при перемешивании 1 ч. Реакционную смесь охлаждают, осторожно выливают в 800 мл дистиллированной воды и при перемешивании при 80-90°С осторожно обрабатьшают до ,5 известковым молоком, приготовленным из 300 г окиси кальция и 1000 мл дистиллированной воды. Сульфат кальция отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и объединенный фильтрат насыщают углекислым газом до ,4 до прекращения выделения углекислого кальция. Незначительный осадок отфильтровывают, фильтрат обрабатывают насыщенным водным раствором 35 г соды до ,-0 до прекращения вьщеления углекислого кальция. Осадок отфильтровывают, из фильтрата упариванием на водяной бане вьщеляют желтоватые кристаллы. После высушивания в сушильном шкафу при получают 89,4 г (80,5% от теории) динатриевой соли 2-«еркаптобензтиазол-4,6-дисульфокислоты. С 22,9-, 22,9; Н 0,8, Найдено, %: 0,9, N 3,6; 3,7. C HjNNa G S. Вычислено, %: С 22,64-, Н 0,81, N 3,77. Пример 2. К 100 мл 40-45%-ного олеума прибавляют 50 г 2-меркапто- - бензтиазола в течение 30 мин при 5055 0, затем прибавляют еще 100 мл 60-65%-ного олеума и нагревают при перемешивании 1 ч при 103-105 С. Реакщ онную смесь обрабатывают как указано в примере 1 гидроокисью кальция до ,0, углекислым газом до ,5 и содой до ,2 и выделяют 87,4 г (78,7% от теории) динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-4,6-дисульфокислоты. Пример 3. К 100 мл 40-45%ного олеума прибавляют 50 г 2-меркаптобензтиазола в течение 20 мин при 50-55 С, затем прибавляют еще 100 мл 60-65%-ноГо олеума и нагревают 3 ч при 103-105С. Реакционную смесь обрабатывают, как указано в примере 1, гидроокисью кальция до ,0, углекислым газом до ,3 и содой до ,8 и получают 94,8 (85,5% от теории) динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-4,6-дисульфокислоты. Пример 4. 50 г каптакса прибавляют к 100 мл 40-45%-ного олеума при 40-45 С в течение 60-70 мин, при$110939бавляют еще 100 мл 60-65%-ног(а олеуна, нагревают 1 ч при 103-105 С и после обработки аналогично примеру 1 вццеляют 85,3 г (76,7% от теории) динатриевой соли 2-меркапто6ензтиазол- 5 -А,6-дисульфокислоты. Пример 5. 500 г каптакса прибавляют к 1000 мл 40-А5%-ного олеума при 50-55 С в течение ,60-70 мин, нагревают 1 ч при 103-105 С. Пdcлe Ю обработки гидроокисью кальция до 9,0 углекислым газом до ,5 и содой до ,9 реакционный раствор jупаривают на водяной бане досуха и высушивают в сушильном шкафу. Измель-15 5 ченный продукт кипятят с 1,5 л ацетона на водяной бане в течение 8-10 мин, отфильтровьшают, промьшают горячим ацетоном (дважды по 250 мл), высушивают в сушильном шкафу при до постоянного зеса я получают 870 г (78,3% от теории) динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-Д,6-дисульфокислоты, Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить с высоким выходом новое производное 2-меркаптобензтиазолсульфокислоты, которое может найтн применение в производстве фотоматериалов.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ 2-МЕРКАПТОБЕНЗТИАЗОЛ-4,6-ДИСУЛЬФОТСИСЛОТЫ, отличающийся тем, что 2-меркаптобензтиазол подвергают последовательной обра- ботке 40-45%-ным олеумом при 50-55°С, затем 60-65%-ным олеумом при 103105 С и полученную реакционную массу обрабатывают последовательно гидроокисью кальция до рН 9,0-9,5, углекислым газом до рН 6,3-6,5 и углекислым натрием до рН 7,8-8,2 и вьщеляют целевой продукт.