Способ очистки ионогенных поверхностно-активных веществ Советский патент 1992 года по МПК C07C303/44 C07D213/20 G01N13/02 

00

4

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки ионогеи- ных поверхностно-активных: веществ, которые широко используются в.народном хозяйстве.

Целью изобретения является упрощение процесса, повыиение степени чистоты и снижение потерь целевых продуктов за счет проведения кристаллизации ПАВ при температуре не менее чем на 10°С ниже температурного параметра точки Крафта очищаемого ПАВ в используемом растворителе.

Изобретение иллюстрируется еле--- дующими примерами.

Пример 1 (по прототипу). а) Очистка анионного ПАЗ додецилсуль- фата натрия перекристаллизацией из этанола.

ДодеЦ11Псульфат натрия - реактивный образец марки Ч производства ГОосткинского завода химических реактивов .

Температурный параметр точки Краф- та не принимают во внимание. Температуры кристаллизации и отделения кристаллов не регламентируются и эа- висят рт случайных условий.

50 г исходного додецилсульфата натрия растворяют при нагревании в 200 МП зтанола до полного растворения при 60-70°С. Горячий раствор фильтруют от механических примесей, охлаждают до комнатной температуры и помещают на сутки в камеру бытового холодильника. Температуру кристаллизации не фиксируют. Затем кристаллы отделяют на воронке Бюхнера при комнатной температуре и сушат.. Дня проверки чистоты готовят серию растворов различной концентрации ггутем последовательного разбавления 1%-ногр (мае.) водного раствора. Измеряют поверхностное натяжение и по изотерме поверхностного натяжения судят о чистоте ЛАВ. После : восьми перекристаллизации изотерма не соответствует Требуемой, характерной для чистого додецилсульфата натрия. Потери продукта составляют 70%.

б) Очистка, катионного ПАВ цетил пиридинийбромида перекристаллизацией из смеси октан - пропанол. Температурный параметр точки Крафта не принимают во внимание, Темпе- ратуры кристаллизации и отделения кристаллов не регламентируются и зависят от случайных условий.

0

j

5

0

5

5

50 г исходного цетилпиридинийбро- мида растворяют в смеси октан - про- паиол при бО-ТО С, ГорячшЧ раствор фильтруют от механических примесей, охлаждают до комнатной температуры и на сутки помещают в камеру бытового холодильника. Температуру в холодильнике не фиксируют. Затем кристаллы отделяют на воронке Бюхнера при комнатной температуре и сушат. Для проверки чистоты снимают изотермы поверхностного натяжения. После шести перекристаллизации изотерма не соответствует требуемой, характерной для чистого цетилпиридиний- бромида. Потери составляют около 70%,

Пример 2. Очистка додецилсульфата натрия перекристаллизацией из этанола.

Додецилсульфат натрия - реактивный образец марки Ч производства 1Чост- кинского завода химических реактивов. Температурньв параметр точки Крафта () в этаноле .

а) Температура кристаллизации и фильтрования 8 С (на 4 С меньше

Чр)«

50 г исходного додецилсульфата натрия растворяют при нагревании в 200 мл этанола до полного растворения при 60-70 С. Горячий раствор фильтруют от механических примесей и охлаждают до комнатной температуры, помещают в камеру холодильника при 18 С и выдерживают двое суток. Затем кристаллы отделяют на воронке Бюхнера при 8 С. Готовят серию раст- воров различной .концентрации путем последовательного разбавления 1%-но- го (мае.) водного раствора. Измеряют поверхностное натяжение и по изотерме поверхностного натяжения судят о чистоте.

На фиг.1 изображены изотерма-поверхностно го натяжения чистого додецилсульфата натрия (стандартный образец), кривая а, изотермы исходного очищенного додецилсульфата (кривая б) и изотерма очищенного додефилсуль- фата натрия (цифры соответствуют числу проведенных перекристаллизации).

Как видно из фиг.,, требуемая степень чистоты в этом случае не достигается даже после шести перекристаллизации. Выход продукта 17 или 28%, потери продукта при этом достигают

/Л.Л .

Формула изобретения

Способ очистки ионогенных поверх- ностно-активнъгх веществ кристаллизацией из растворителей, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повьппеиия степени чистоты и снижения потерь целевого продукта, кристаллизацию ведут при темпе|ратуре не менее чем на 10 С ниже температурного параметра точки Крафта очищаемого поверхностно-активного вещества в используемом растворителе ,

3|4

б) Температура кристаллиза;пш и фильтрования равна 7°С (на 18°С меньше ).

50 г додецилсульфата натрия picT- воряпт в условиях примера 2а, кристаллизацию и фильтрование проводят при 7°С. Как видно из Лиг.2, для достижения необходимой степени чистоты в этом случае достаточно практически трех перекристаллизации, выход продукта 35 г (70%).

Пример 3, Очистка гексаде- цилсульфата натрия перекристаллизацией из этанола и воды. Вновь синтезируемый образец, выделенньй из реакционной массы. Температурный параметр точки. Крафта (t ) в этаноле 3 С, в воде .

а)Температура кристаллизации и -фильтрования 15°С (на 2° С вьпче t „„ ) .

50 г исходного гекса децилсульЛата натрия растворяют в 200 мл этанола при нагревании до 60-70 с, горячий раствор фильтруют, охлаждают до комнатной температуры, помещают в камеру холодильника и выдерживают двое суток при 15°С. Выпавшие кристаллы отделяют на воронке Бюхнера также при 15 С. Как видно из фиг.З, в этом случае даже после 8-й перекристаллизации (кривые 1, 2, В, кривыз 3-7, соответствующие промежуточным стадиям очистки, на фиг.З не приведены) степень чистоты продукта далека от требуемой. Кроме того, увеличение числа перекристаллизации слабо влияет на повышение степени чистоты. Выход 15 Ш1И 30%. Потери продукта после восьми перекристаллизации дости-. гают 70%.

б)Температура кристаллизации и фильтрования 15°С (на 8° С ниже t ).

. Растворение проводят, как в примере За, кристаллизацию и отделение кристаллов фильтрованием проводят при 5 С.Кек Видно из фиг.З, с увеличением числа перекристаллизации до 4 (кривая 4) степень чистоты увеличивается,но требуемая степень чистоты еще не дости гается. Выход 26 г (52%). Потери продукта после четырех перекристаллиза- :дий достигают 48%.

в)Последовательная перекристаллизация из этанола при 5°С и из воды при .

Растворение, кристаллизацию и фильтрование проводят по примеру 36. После второй перекристаллизации из

843

этанола проводят перекристаллизацию

из воды при 5 С (на 27 С меньше t

fep

в воде). Требуемая степень чистоты в этом случае достигается практически после двух перекристаллизации из воды (кривые 3 и 4). Выход продукта 35 г. Потери продукта 30%.

I

Пример 4. Очистка катиойного ПАВ (цетилпиридинийбромида) перекрис- тиллизацией из октан - пропа- нол. Температурнъй параметр точки Крафта в смеси октан - пропанол ра-

вен при соотношении 20:1 + 9 С,-а при соотношении 48:1 + 19 П.

а) Кристаллизацию и фильтрование проводят из 200 мл смеси октан - пропан . в соотношении 20:1 при ,

т.е. при температуре, равной t.g ,

После пяти перекристаллизации степень чистоты продукта неудовлетворительна. Выход продукта.24 г, потери продукта 52%.

б) Кристаллизацию и Фильтрование Проводят из смеси октан - пропанол в соотношении 48:1 при 9°С (на ю с меньше t)..). После третьей перекрис- таллизации степень чистоты продукта

удовлетворительна. Выход продукта 37 г, потери его около 26%. Результаты проведенных опытов приведены в таблице.

Из приведенных примеров следует, что оптимальные условия очистки реа лизуются при проведении кристаллизации и фильтрования при температурах ниже tj(p не менее чем на Ю С; боэ- можна реализация оптимальных условий очистки при замене одного растворителя другим с более подходящим значением tup ; при использовании смеси растворителей необходимое значение t|;p может быть, достигнуто регулированием соотношения компонентов.

Использование предлагаемого спо- соба очистки ионных ПАВ обеспечивает по сравнению с применением прототипа следующие преимущества:

достижение высокой степени чистоты очищаемого продукта HABj

уменьшение числа перекристаллизации;

уменьшение потерь очищаемого ве- . щества; ..

уменьшение расхода растворителей;

снижение длительности процесса очистки.

,

60 50

UO

30

0,078 OMB(lOmO.,150,5 1,0 .% 2,01,

фиг. t

6,

60

50

0

30 o,oow0,0078о,ото,озт{кгщтс г5Д5 i cwc

102,0 . Й7 фиг.г

flit

мИ1м 60

50

W

JO

5,0

.0

фиг.

f.o - .0

l CMOM/Jf)