Способ получения 3-амино-1,2,4-дитиазолидинтиона-5 Советский патент 1985 года по МПК C07D285/00 

;о со

:о

9

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 3-амино-1,2,4-дитиазолидинтиона-5 (ксантанового водорода), который находит применение в качестве ускорителя вулканизации резин и в синтезе ингибиторов коррозии для защиты черных и цветных металлов.

Наиболее близким к предлагаемому Является способ получения 3-амино1,2,4-дитиазолидинтиона-5, который заключается в том, что роданид аммония или натрия подвергают взаимодействию с концентрированной серной кислотой в среде воды при 70-75 С, соблюдении весового соотношения роданида и серной кислоты, равного 1:2,3-2,4 соответственно. Выход целевого продукта 40% l2 .

Недостатками указанного способа являются невысокий выход целевого продукта, вьщеление в процессе взаимодействия реагентов ядовитых газов сероводорода, сероокиси углерода использование дефицитной концентрированной серной кислоты.

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта, а также упрощение технологии процесса,

Цель -достигается тем, что согласно способу получения З-амино-1,2,4дитиaзoлидинтиoнa-5 роданид аммония подвергают взаимодействию с кислой сернокислой солью натрия, или аммония, воду берут в массовом соотнойеНИИ к роданиду аммония 0,4-0,5:1 соответственно, процесс ведут в гетерогенной фазе.

Процесс ведут при массовом соотношении .роданида аммония и кислой сернокислой соли натрия или аммония 1;1,75-2,1 соответственно.

Процесс ведут в течение 50-60 мин

Предлагаемый способ позволяет в 2 раза увеличить выход целевого продукта,

И р и м е р. 1, К 180 г роданида аммония (NHjSCN) добавляют 316 г кислого сернокислого натрия (NaHSO j), что соответствует отношению 1;1,76, и после тщательного перемешивания еще 80 г воды. Смесь нагревают до 75°С в течение 90 мин и далее выдерживают при этой температуре в течение 60 мин. Затем к реакционной маесе добавляют 1500 мл водя для растворения непрореагировавших солей, ndсле чего 3-амино 1,254-дитиазолидинтион-5 вьщеляют из раствора фильтрованием.

Всего получают 101,5 г продукта, что соответствует выходу 85,7% (в пересчете на роданид),

Содержание основного вещества в нем составляет 96,5%, . ч Элементный состав полученного продукта представлен в табл. 1,

Влияние температуры на выход ксантанового водорода при постоянном (Соотношении Ш SCN:NaHS04 1 s 1,75 и времени выдержки 60 мин приведено в табл, 2,

Как видно из этой табл, 2, подъем температуры положительно влияет только до 75с. Выше этой температуры выход продукта начинает снижаться Это связано с улетучиванием роданис товодородной кислоты при повьш1ении температуры. Поэтому проведение процесса желательно вести в пределах температуры 60 - 80 С,

На выход продукта, как следует из табл. 2, оказывает влияние соотношение между роданидом аммония и кислой.солью натрия,

Влияние соотношения роданида аммония; кислый сернокислый натрий на выход ксантанового водорода при постоянной температуре и времени выдержки 60 мин приведено в табл, 3,

Наибольший выход достигается при соотношении 1:1,75, Понижение выхода при соотношении 1:1,5 может быть объяснено недостатком ионов водорода необходимых для полного прохождения реакции. Влияние большого избытка кислой соли на выход продукта может быть объяснено тем, что в единице объема реагирующей массы возникает большая кислотность, которая по всей вероятности приводит к возможности протеканияпобочных процессов, снижаюш 1Х, в конечном итоге, выход целевого продукта.

Влияние времени выдержки на выход ксантанового водорода при соотношении NH4SCN:NaHS04 1:1,75 и 60°С приведено в табл, 4,

Низкий выход при выдержке 15 мин может быть объяснен незавершенностью реакции за данный отрезок времени,

Малоа влияние времени после 60минутной выдержки говорит о том, что реакция полностью завершилась и дальнейшее выдерживание реакционной массы не дает приращения выхода.

3

Влияние соотношения NH SCNtH O на выход продукта при постоянных соотношениях NH4SCN:NaHS04 1 :1,75, 60°С и времени вьщержки 60 мин приведено в табл. 5.

При рассмотрении данных, приведенных в табл. 5, следует принять во вйимание, что количество воды, добавляемое ia реакционную систему, недостаточно для полного растворения солей. Низкий выход целевого продукта при отсутствии воды может быть объяснен тем, что процесс диссоциации кислой соли с о бразованием гидросульфат иона (HSOij) проходит в незначительной степени и поэтому развитие других реакций, приводящих к получению ксантанового водорода, затруднено. Увеличение количества воды приводит к уменьшению концентрации HSO за счет разбавления и, следовательно, снижает активность ионов водорода, которые катализируют процесс полимеризации роданистоводородной кислоты.

397334

: В табл. 6 приведены сопоставительные показатели процесса получения З-амино-1,2,4-дитиоазолидинтион-5 известным и предлагаемым способами. 5 Из сопоставительных данных в табл. 6 видно, что способ по прототипу уступает предпагаемому получения ксантанового водорода как по вы. ходу, так и по качеству получаемого 10 продукта, кроме того, предлагаемый способ получения ксантанового водорода позволяет исключить применение дифицитной и агрессивной серной кислоты, повысить выход и качество цеt5 левого продукта, создать более комфортные и безопасные условия труда, удлинить срок службы аппаратуры. Стоимость тонны ксантанового водорода по предлагаемому способу на 826,5 р.; 20 меньше, чем по базовому варианту. | При годовой потребности в ксантановом водороде для рвзино-техничес-, кой, метизной и радиотехнической про мьшшенности в количестве 1000 т экономический зффект составит 826500 р. Таблица

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3-АМИНО1,2,4-ДИТИАЗОЛИдаНТИОНА-5 с использованием роданида амь1рния в присут-ствии воды при нагревании, о т л и1чающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, роданид аммония подвергают взаимодействию с кислой се.1 нокислой солью натрия или аммония, воду берут в массовом соотношении к роданиду аммония 0,4 - 0,5 : 1 соответственно, процесс ведут в гетерогенной фазе. 2.Способ поп, 1, отличающийся тем, что процесс ведут при массовом соотношении роданида аммония и кислой сернокислой соли натрия или аммония, 1:1,75-2,1 соответственно. S 3.Способ Но пп. 1 и2, о т л ичающийся тем, что процесс ведут в течение 50-60 мин. ,

Содержание основно80го вещества, % Показатели 1гЛ16 Выход, % 59,5 Содержание основного вещества, %

Температура, С

96,5

94

93

Т а б л и ц а 3 Соотношение NH SCNtNaHSO 1:2,t 1:.75 J 1,1,5 66,167,271,856,8 Показатели 15 I 20 Выход,% 58,8 64,4 Содержание основного вещества, % 89,0 90,0 26,4 61,6 Выход, % Содержание основного вещества, %

Таблица4 85 Время выдержки, мин I 40 I 50 I 60 66,8 69,0 71,8 71,9 91,0 92,0 93,0 93,5 67,6 71,8 63,4 90