Способ получения натриевой соли 1-нафтол-4-сульфокислоты Советский патент 1986 года по МПК C07C143/48 

сх

СП

00 Изобретение относится к способам получения натриевой соли 1-нафтол4-сульфокислоты (Невиль-Винтера кислота) , которая находит применение в производстве красителей. Цель изобретения - повышение качества целевого продукта, что достигается за счет того, что стадию бисульфитирования нафтионата проводят в присутствии уксуснокислого натрия или хлористого цинка, а загрузку сер ной кислоты проводят в два приема при температурах 65-70С и ВЗ-ЭОС соответственно. Пример 1..(известньй). Бисульфитирование нафтионата натрия. В стеклянный реактор вместимостью 250 см, снабженный рубашкой для обо грева, мешалкой, термометром и загрузочной воронкой, загружают бисуль фит натрия в количестве 18,92 г 100%-ного, включают мешалку и загружают 36,75 г (0,13 г/моль) нафтионата натрия в пересчете на 100%-ньй продукт. Реакционную массу нагревают до 90 и в течение 4 ч выдерживают при . По окончании выдержки в течение 11 ч загружают 8,4 г 100%-ной серной кислоты в 40%-ного раствора Температура во время загрузки серной кислоты 85-90 °С. После загруз ки .серной кислоты смесь вьщерживак т в течение 7 ч.после чего отбирают проб на анализ для определения количества остаточного нафтионата, которое не должно превьшать 0,8% от загружен ного. Если остаточного нафтионата больше, массу продолжают размешивать при 85-90. с до тех пор, пока количество нафтионата в массе будет не более 0,8% от загруженного. Продолжительность вьщержки на стадии бисул фитирования составляет 28 ч. Содержание остаточного нафтионата в реакционной массе 0,8%. Бисульфитное сое динение- из реактора выгружают в коническую колбу. Объем бисульфитного соединения 120 см. Приготовление известкого молока, разложение бисульфитного соединения и фильтрация от кальцевого шлама. В трехгорлую колбу вместимостью 500 см , снабженную пятачковой мешал кой, термометром, шариковым холодиль ником, барботером и электроплиткой, Заливают 113 см воды, включают размегаивание и загружают строительную известь в количестве 20,75 г в расчете на 100%-ный продукт. Суспензию подогревают до и при этой температуре в течение 20-25 мин порциями приливают бисульфитное соединение. Среда реакционной массы должна быть щелочная на фенолфталеиновую бумагу. В случае исчезновения реакици на фенолфталеиновую бумагу добавляют известь. По окончании загрузки бисульфитного соединения барботированием реакционной массы воздухом отгоняют аммиак до отсутствия запаха. Температура реакционной массы во время отдувки аммиака снижается до 70-80°С. По окончании отдувки аммиака реакционную массу подогревают до 100°С и фильтруют от кальциевого шлама. Объем раствора динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты около 350 см. Вьщеление натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты, В трехгорлую колбу вместимостью 500 см , снабженную мешалкой, термометром, холодильником, загрузочной и капельной воронками и электроiплиткой заливают раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в количестве 350 см , загружают 1,65 см жирных спиртов фракции С - С (0,5% от объема раствора) и, в случае не обходимости, реакционную массу по догревают до бО-бЗ С. Щелочной раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в течение 20 мин нейтрализуют соляной кислотой до слабощелочной реакции на бумагу № 15, на что расходуется 6,72 г соляной кислоты в пересчете на 100%-ный продукт. После нейтрализации загружают небольшими порциями в течение 20 мин около 60 г поваренной соли до появления кристаллов. При появлении кристаллов загрузку соли прекращают и смесь выдерживают при этой температуре в течение 1ч. Суспензию подвергают самоохлаждению до 25-30С, размешивают при этой температуре 3 ч и фильтруют на воронке под разрежением. Вес технического продукта 48,3 г. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 71,5%.. Вес 100%-ного продукта 34,51 г. Выход готового продукта 93,1% в рас1чете на нафтионат натрия. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,8%. Содержание 4 ,4-дисульфо-1 , I динафтиламина 6%. Пример2. С введением уксуснокислого натрия в количестве 0,5 г на 0,15 г/моль нафтионат натрия. Температура бисульфитирования 65°С. Бисульфитирование нафтионата натрия. В стеклянный реактор вместимостью 250 см , снабженный рубашкой для обогрева, мешалкой, термометром и загрузочной воронкой, загружают бисульфит натрия в количестве 18,92 г 100%-ного ,(0,295 г/моль), включают мешалку и загружают 36,75 г 100%-ног (0,15 г/моль) нафтионата натрия. Затем загружают уксуснокислый натрий в количестве 0,5 г технического. Реакционную массу нагревают до температуры 65 С. Через 10-15 мин нафтионат пepexoдиt в раствор. Реакционную массу размешивают в течение 1 ч при и при этой температуре в течение 3 ч из капельной воронки загружа ют 1/2 часть рассчитанного количеств серной кислоты, т.е. 4,2 г 100%-ного веса или 7,2 .см со скоростью 2,4 см в час. После окончания загрузки первой половины серной кислоты продолжают загрузку серной кислоты с той же скоростью в количестве 4,2 г 100 -ного веса (7,2 см), одновременно нагревая массу до 90°С. Общая продолжительность загрузки серной кислоты составляет 6 ч. После окончания загрузки серной кислоты реакционную массу вьщерживают при 85°С в течение 25 ч до содержания нафтионата натрия в реакционной маесе 0,8%. Периодически отбирают пробы реакционной массы на определение содержания остаточного нафтионата методом бумажной хроматографии. Бисульфитное соединение из реактора при помощи вакуума выгружают в коническую колбу Приготовление известкового молока разложение бисульфитного соединения и фильтрация от кальциевого шлама. В трехгорлую колбу вместимостью 500 см, снабженную пятачковой мешалкой, термометром, шариковым холодильником, барботером, электроплиткой, заливают 1,13 смз воды,/включают размешивание и загружают строи, тельную известь в количестве 20,75 г в расчете на 100%-ный продукт. Cvc1

готового продукта 93,1% в пересчете на нафтионат натрия. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,75%. 584 пензию подогревают до и при этой температуре в течение 20-25 мин порциями приливают бисульфитное сеединение. Среда реакционной массы должна быть щелочная на фенолфталеиновую бумагу. В случае исчезновения реакции на фенолфталеиновую бумагу добавляют известь.1 По окончании загрузки бисульфитного соединения барботированием реакционной массы воздухом отгоняют аммиак до отсутствия запаха. По окончании отдувки аммиака реакционную массу noAorpeBa ют до 100°С и фильтр5тот от кальциевого ишама на воронке под разрежением. Шлам на воронке промьгоают 200 см кипящей водой. Объем раствора ди натриевой соли I ,4-нафтолсульфокислоты около 350 см . Вьщеление натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты. В трехгорлую колбу всестимостью 500 см, снабженную мешалкой, термометром; холодильником, загрузочной и капельной воронками и электроплиткой, заливают раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в количестве 350 см , загружают 1,75 г жирных спиртов фракции С (0,5% от объема раствора) и в случае необходимости реакционную массу.подогре- , вают до 60 С. Щелочный раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в течение 20 мин нейтрализуют соляной кислотой до слабощелочной реакции на бумагу № 15, на что расходуется 6,72 г соляной кислоты в пересчете на 100%-ный продукт. После нейтрализации загружают небольшими порциями в течение 20 мин 60 г поваренной соли до появления Кристаллов. При появлении кристаллов загруз -ку соли прекращают и смесь вьщерживают при этой температуре в течение 1 ч. После вьщержки загрзгжают еще 45 г оваренной соли до плотности фильтата 1,2-1,21 г/см . Суспензию подергают самоохлаждению до 25-30 0, азмешивают при этой температуре ч и фильтруют на воронке под разреением. Получают 48,27 г техническоо продукта. Содержание Невнль-Винера кислоты в пасте 71,5%. Выход

Содержание А,4-дису.пьфо-1 ,1 -динафтиламина 1,5%.

ПримерЗ. С введением уксусу нокислого натрия в количестве 1 г. Температура бисульфитирования 70с .

Бисульфитирование нафтионата натрия.

Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия и температуры бисульфитирования. Уксуснокислый натрий загружают в количестве 1 г в рас чете на технический. Реакционную массу нагревают до 70 С и размешивают при этой температуре в течение 1ч. При в течение 3 ч из капельной воронки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты, т.е. 4,2 г 100%-ного веса. Далее процесс проводят по примеру 2.

Приготовление известкового молока, разложение бисульфитного соединения, фильтрация от кальциевого шлама.

Эту стадию проводят по примеру 2 без изменений.

Выделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты.

Выделение проводят без изменений по примеру 2.

ПолучаКгг 50,4 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 68,2%. Выход готового продукта 93,0%.Содержани е нафтионата в готовом продукте 0,8%. Соде1 жание 4,4 -дисульфо-1 ,l -динафтиламина 1,5%.

Пример4. С введением уксус-г нокислого натрия в количестве 0,75 г Температура бисульфитирования 68 С.

Бисульфитирование нафтионата натрия.

Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия и температуры бисульфитирования. Уксуснокислый натрий загружают в количестве 0„75 г технического. Реакционную массу нагревают до и размешивают при этой температуре в течение 1 ч. При в течение 3 ч из капельной воронки загружают 1/2 часть рассчитаннго количества серной кислоты,т.е. 4,2 г 100%-ного веса. Далее процесс проводят по примеру 2.

Приготовление известкового молока разложение бисульфитного соединения, фильтрация от кальциевого шлама.

Эту стадию проводят по.примеру 2 без изменений.

Выделение натриевой соли 1,4-нафтилсульфокислоты.

Выделение проводят по примеру 2 без изменений.

Получают 47,9 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 69,7%. Выход готового продукта 93,8%. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,7%. Содержание 4,4 -дисульфо-1,1 -динафтиламина 1,8%.

ПримерЗ. С загрузкой уксус« нокислого натрия в количестве, меньшем нижнего предела (0,3 г).

Висульфитирование нафтионата натрия.

Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия. Последний загружают в количестве 0,3 г. Реакционную массу нагревают до 70 С и размешивают при этой температуре в течение 1 ч При 70 С в течение 3 ч из капельной воронки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты, т.е. 4,2 г 100%-ного веса. Далее процесс проводят по примеру 2.

Приготовление известковогЬ молока, разложение бисульфитного соединения, фильтрация от кальцевого шлама.

Этустадию проводят по примеру 2 без изменений.

Выделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты.- ..Выделение проводят по примеру 2 ; без изменений.

Получают 44,17 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 76,777, Выход готового продукта 92%. Содержание нафтионата в готовом продукте 1%. Содержание 4,4 дисульфо-1,1-динафтиламина 5,5%.

Примерб. С загрузкой уксус нокислого натрия в количестве, большем верхнего предела.

Бисульфитирование нафтионата натгрия.

Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия. Последний загружают в количестве 1,5 г. Реакционную массу нагревают до 70°С и размешивают при зтой температуре в течение I ч. При 70°С в течение 3ч из капельной воронки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты, т.е. 4,2 г 100%-ного., веса. Далее процесс проводят по при меру 2. Приготовление известкового молока, разложение бисульфитного соединения, фильтрация от кальциевого шлама. Эту стадию проводят по примеру 2 без изменений. Выделение натриевой соли 1,4-наф толсульфокислоты. Вьщелеиие проводят по примеру 2 без изменений. Получают 45,8 г технического про дукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 72,3%. Выход готово го продукта 89,3%. Содержание 4,4 дисульфо-1,1-динафтиламина 1,5%. Приме р 7. С загрузкой 0,1 г хлористого цинка. Температура бисул фитирования 65 С. Бисульфитирование нафтионата нат рия. Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, кроме загрузки уксусн КИСЛОГО натрия. Вместо уксусного натрия загружают хлористьй цинк в количестве 0,1 г. Приготовление известкового молок разложение бисульфитного соединения фильтрация от кальциевого пшама. Эту стадию проводят по примеру 2 (без изменений. Вьщеление натриевой соли 1,4-наф тол-сульфокислоты. Вьщеление проводят по примеру 2 без изменений. Получают 47,6 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кис лоты в пасте 7 ,52%. Выход НевильВинтера кислоты составляет 92,2%. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,7%. Содержание 4,4 -дисульфо-1 ,1 -динафтиламина 1,5%. При.мерЗ. С загрузкой 0,2 г хлористого цинка. Температура бисуль фитирования 70С. Бисульфитирование нафтионата натрия. Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, но вместо уксуснокислого натрия загружают хлористый цинк в количестве 0,2 г. Реакционную массу нагревают до 70С и размешивают при зтой температуре в течение 1 ч. При в течение 3 ч из капельной воронки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кис 8588 лоты, т.е. 4,2 г 100%-ного веса. Далее процесс проводят по примеру 2. Приготовление известкового молока, разложение бисульфитного соединения, филтрация от кальциевого пшама. Эту стадию проводят по примеру 2 без изменений. Вьделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты. Вьщеление проводят по примеру 2 без изменений. Получают 47,25 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 72,7%. Выход НевильВинтера кислоты 93,0%. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,75%. Содержание 4,4 -дисульфо-1,l -динафтиламина 1,8%. Пример9.С загрузкой 0,15 г хлористого цинка. Температура бисульфитирования 68 °С. Бисульфитирование нафтионата натрия. Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, но вместо уксуснокислого натрия загружают хлористый цинк в количестве 0,15 г. Реакционную массу нагревают до 68°С и размешивают при зтой температуре в течение 1 ч. При 68°С в течение 3 ч из капельной воронки загружают I/2 часть рассчитанного количества серной кислоты, т.е. 4,2 г 100%-ного веса. Далее процесс проводят по примеру 2. Приготовление известкового молока, разложение бисульфитного соединения, фильтрация от кальциевого шлама. Эту стадию проводят по примеру 2 без изменений. Выделение натриевой соли 1,4-нафтол-сульфокислоты. Выделение проводят по примеру 2 ез изменений. Получают 47,7 г технического проукта. Содержание Невиль-Винтера кисоты в пасте 71,5%. Выход Невиль-Винера кислоты составляет 92,7%. Содерание нафтионата в готовом продукте ,75%. Содержание 4,4 -дисульфо-1,Г инафтиламина 1,6%. Пример 10. С загрузкой хлорис ого цинка меньше нижнего предела. Температура бисульфитирования 65°С. Бисульфитирование нафтионата нат9

Стадию бисульфитирования проводят по примеру 2, но вместо уксуснокислого натрия загружают хлористый цинк в количестве 0,05 г.

Приготовление известкового молока разложение бисульфитного соединения, фильтрация от кальциевого шлама.

Эту. стадию проводят по примеру 2у без изменений.

Вьделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты.

Выделение проводят пр примеру 2 без изменений.

Получают 48,3 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 71,4%. Выход НевильВинтера кислоты 193%. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,75%, Содержание 4,4 -дисульфо-1,1 -динафтиламина 6%.

Пример П. С загрузкой хлористого цинка больше верхнего предела . Температура бисульфитирования .

. Бисульфитирование нафтионата натрия,

Стадию бисульфитирования; проводят по примеру 2, но вместо уксуснокислого натрия загружают хлористый в количестве 0,3 г.

Приготовление известкового молока разложение бисульфитного соединения фильтрация от кальциевого шлама.

Эту стадию проводят по примеру 2 без изменений.

Вьщеление натриевой соли 1,4-нафтилсульфокислоты.

Выделение проводят по примеру 2 без изменений.

Получают 47,9 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 69%. Выход НевильВинтера кислоты 93,3%. Содержание нафтионата 0,7%. Содержание 4„4 дисульфо-1 , l -динафтиламина 1„5%.

В таблице приведен сопоставительный анализ предлагаемого способа и известного.

Из сопоставительного анализа пред лагаемого способа и известного видно что предлагаемый способ имеет то

85810

преимущество, что можно получать Невиль-Винтера кислоту с уменьшенным более чем в 3 раза содержанием примеси 4,4-дисульфо-1,1 -динафтиламина и, таким обрагюм, получать продукт с повьшенным качеством, что дает возможность увеличить выход красителя, для которого Невиль-Винтера кислота является сьфьем.

Предел загрузки уксуснокислого . натрия 0,5-1,0 г и хлористого цинка 0,1-0,2 г на 0,15 г/ммоль нафтионата натрия является оптимальным. При загрузке уксуснокислого натрия и хлористого цинка меньше нижнего предела количество примеси 4,4-дисульфо-1 , 1 -динафтиламина не уменьшается, т.е. остается в пределах 5,5-6%. Загрузка уксуснокислого натрия и хлористого цинка больше верхнего предела нецелесообразна, так как количество примеси 4,4 -дисульфо1,1 -динафтиламина остается на прежнем уровне, и таким образом, приводит к дополнительному расходу уксуснокислого натрия и хлористого цинка.

Формула изобретения

Способ получения натриевой соли 1-нафтол-4-сульфокислоты обработкой нафтионата натрия бисульфитом натрия при поВьш1енной температуре с последущими выдержкой реакционной смеси и обработкой концентрированной серной кислотой при нагревании, разложением бисульфитного соединения известковьм молоком, фильтрацией от кальциевого шлама и вьщелением целевого продукта отличающийся тем, что, с целью повьш1ения качества целевого продукта, обработку бисульфитом натрия ведут в присутствии уксуснокислого натрия или хлористого цинка в колчестве 0,5-1 г или 0,1-0,2 г соответственно на 0,15 г-моль нафтионата нария при температуре 65-70°С, а обработку серной кислотой проводят в два приема - первую половину рассчитанного количества, обрабатьтают при температуре 65-70 С, а вторую половину при температуре 85-90°С.

Показатели

I27J858

12

Известный

Предлагаемый способ способ

Изобретение касается промьпЕПённого органического синтеза сульфированных нафтолов, в частности I-нафтол-4-сульфоната натрия (I), который используют в производстве красителей. Для повышения качества I проводят обработку нафтионата натрия (II) бисульфитом (III). Процесс ведут в следующей последовательности: а) II обрабатьшают III в присутствии CK COONai или ZnCl, взятых в количестве 0,5-1 или 0,1-0,2 г на 0,15 гмоль II, при Т 65-70°С; б) реакционную массу I ч вьщерживают при 65-70°С; в), обрабатьшают в два приема Н SO , половину количества которой добавляют при 65-70с, а вторую половину - при 85-90С, с последующей выдержкой 25 ч; г) разложение бисульфитного соединения ведут известковым молоком при д) вьщеляют Na-coли 1,4-нафтолсульфокислоты с помощью СО С -фракции жирных спиргов при с последующей нейтрализацией соляной кислотой. Выход I 93,1% при содержании примеси 4,4-дисульфо-1,1 - , динафтиламина 1,5 I,8% против 6% в известном случае. 1 табл.

Бисульфитироваиие нафтионата натрия

Загрузка нафтионата

натрия

Загрузка бисульфата натрия

Натрий уксуснокисльй или хлористый цинк

Температура биг.ульфиткрования,с

вьщержка

загрузка серной кислоты

Получают Невиль-Винтера кислоту:

Технического продукта, г

Содержание Невиль-Витера кислоты в пасте,%

Содержание нафтионата натрия в готовом продукте,%

г

Содержание 4,4 -дисульфо-1,1 -динафтиламина,%

36,75 г 100%-ного 36,75 г

веса (0,15 г/м-моль)(0,15 г/м-моль)

18,92 г 100%-ного 18,92 г 100%-ного веса {0,295 г/моль) веса

0,5-1,0 г . 0,1-0,2 г

85-90

65-70

1 ч при 65-70°С 4 ч при 85-90 С

8,4 г J00%-Horo веса

Сернзпо кислоту загружают при 35-90°С

48,3 71,4

0,8 6