Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 9-алкилкар- базолсульфонатов-3 натрия, которые обладают поверхностно-активными свойствами и могут использоваться в качестве моющих средств.
Целью изобретения является упрощение процесса, сокращение времени реакции и повышение выхода целевых продуктов за счет сульфирования 9-алкил- карбазолов 75-78%-ной серной кислотой при80-100°С.
Пример 1. 9-Октилкарбазолсульфо- нат-3 натрия (ОКС).
В двухгорлую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, загружают 235 см3 75%-ной серной кислоты (3 моль) 16,7 г 9-октилкарбазола (0,06 моль). Реакцию ведут при перемешивании на кипящей водяной бане в течение 1 ч до полного растворения пробы сульфомассы в дистиллированной воде.
Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, сульфомассу отделяют от избыточной серной кислоты декантацией
и растворяют в 500 см3 воды. Раствор нейтрализуют СаСОз до рН 5-6, нагревают на кипящей водяной бане, добавляют 10%-ный водный раствор МааСОз (65 см3) до рН 7-8 и фильтруют от осадка СаЗОз и СаСОз. Раствор упаривают и выпавший продукт сушат при 90-110°С. Получено 21,3 г белого твердого вещества, содержащего 96,7% ОКС. Содержание основного вещества определяют потенциометрическим титрованием водного раствора 9-октилкарбазолсульфоновой- -3 кислоты, которая получается при обработке водного раствора ОКС катионитом. В качестве примесей присутствует карбонат натрия и кристаллогидратная вода.
По примеру 1 просульфированы 9-ал- килкарбазолы с Се-Сче-алкилами с выходами 92-95% и содержанием основного вещества 94-98%. Данные приведены в таблице.
Строение полученных соединений подтверждается с помощью ИК- и ПМР-спект- роскопии. В ИК-спектрах 9-алкилкарбазол- сульфонатов-3 натрия (АКС) присутствуют полосы поглощения ароматического кольца,
СЛ
С
ON СП Ч)
i
алкила, сульфогруппы. Однако ИК-спектр не дает однозначного ответа о местоположении сульфогруппы в молекуле, что позволяет сделать ПМР-спектр, Синглет в области б 8,4 м.д. принадлежит протону 4-положе- ния молекулы АКС. Дублет в области 8,2 м.д. - протону 2-го положения, а в области 7,8 м.д. - протону 1-го положения. Расщепление их сигналов связано со спин-спиновым взаимодействием этих протонов. Смещение сигнала от 2-го протона в область более слабых магнитных полей вызвано дезэкра- нирующим влиянием соседствующей сульфогруппы. В области 7,0-7,6 м.д. находится мультиплет протонов 5,6,7 и 8-го положений молекулы. Триплет в области 4,3 м.д. принадлежит а-протонам алкила,которые расщепляются на двух протонах соседнего углерода. Сигналы от остальных протонов алкила лежат в области 0,8-1,6 м.д. Интег ральные кривые сигналов подтверждают со- отношение протонов, отвечающее замещению в 3-е положение. ПМР-спектры АКС отличаются лишь величиной сигнала от алкила.
Пример 2, Сульфирование72%-нрй серной кислотой.
По примеру 1 загружают 250 см3 72%- ной серной кислоты (3 моль). После 6 ч реакции проба реакционной смеси не растворялась в воде. Взятый в реакцию 9- октилкарбазол полностью экстрагируется из реакционной смеси диэтиловым эфиром, т.е. его конверсия близка к нулю и реакция не протекает.
Пример 3. Сульфирование80%-ной серной кислотой.
По примеру 1 загружают 213 см3 80%- ной серной кислоты (3 моль). Время реакции 1 ч. Получено 27,8 г светло-желтого твердого вещества. Потенциометрическое титрование показало, что грамм-эквивалент этого вещества равен 227,01. Это соответствует дисульфопроизводному 9-октилкарбазола 94%-ной чистоты.
Пример 4. Сульфирование при 60°С.
По примеру 1 сульфирование ведут в термостате при 60°С. После 6 ч реакции проба реакционной смеси не растворялась в воде и 9-октилкарбазол был полностью извлечен из реакционной смеси (пример 2), что указывает на то, что реакция не протекает.
Пример 5. Сульфирование при 120°С.
По примеру 1 сульфирование ведут в масляном термостате при 120°С. Время ре- акции 1 ч. Получено 27,2 г светло-желтого твердого вещества. Потенциометрическое титроание (пример 3) указывает на то, что это дисульфопроизводное 9-октилкарбазола 92%-ной чистоты.
Пример 6. Сульфирование 78%-ной серной кислотой.
По примеру 1 загружают 221 см3 78%- ной серной кислоты. Время реакции 1 ч. Получено 21,4 г (93,6%) белого твердого ве- щества, содержащего 95,3% ОКС.
ИК-спектр (КВг), см 1: 730, 760, 1010, 1030, 1050, 1125, 1200, 1240, 1340, 1475, 1495, 1610,3070.
ПМР-спектр (ДМСО), м.д.: 8,4 с (1Н); 8,2 д (1Н); 7,8 д (1Н); 7,0-7,6 м (4Н); 4,3 т (2Н): 0,8-1,6м(15Н).
Грамм-эквивалент равен 363. Пример 7. Сульфирование при 80°С. По примеру 1 сульфирование ведут в термостате при 80°С. Время реакции 2 ч. Получено 21,5 г (94,1 %) белого твердого вещества, содержащего 94,2% ОКС.
ИК-спектр (КВг), см 1: 730, 760, 1010, 1030, 1050, 1125, 1200, 1240, 1340, 1475, 1495, 1610,3070.
ПМР-спектр (ДМСО), м.д.: 8,4 с (1Н); 8,2 д (1Н); 7,8 д (1Н); 7,0-7,6 м (4Н); 4,3 т (2Н): 0,8-1,6м(15Н).
Грамм-эквивалент равен 359. Таким образом, данный способ позволяет упростить процесс, сократить время реакции и повысить выход 9-алкилкарбазол- сульфонатов-3 натрия с 79-88 до 92-95%.
Формула изобретения Способ получения 9-алкилкарбазол- сульфонатов-3 натрия общей формулы:
303Na
(СН2)ПСН:
где п 5-15,
взаимодействием 9-алкилкарбазолов с серной кислотой при нагревании с последую- щим отделением сульфопродукта и его нейтрализацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сокращения времени реакции и увеличения выхода целевых продуктов используют 75-78%- ную серную кислоту и процесс ведут при 80-100°С.
Концентрация Нг04 ,
%
Температура реакции , °С
Грамм-эквивалент продукта
I Найдено | Теоретнч,
Чистота продук-, та, Z
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ получения моющего средства на основе алкилароматических сульфокислот | 1982 |
|
SU1245574A1 |
| 2-Ацетилциклоалкен-2-олы-1 в качестве полупродуктов в полном синтезе стероидов и простагландионов и способ их получения | 1976 |
|
SU607832A1 |
| Способ получения арилгидразидов @ , @ -дизамещенных акриловых кислот | 1983 |
|
SU1142470A1 |
| 5Н-5-Оксоимидазо(2,1-в)-1,3-бензотиазины и способ их получения | 1987 |
|
SU1414849A1 |
| Способ получения 2-производных адамантана | 1984 |
|
SU1201279A1 |
| Способ получения N-(2,3,3-триметилнорборн-2-ил)монохлорацетамида | 1989 |
|
SU1680692A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОМЕРА ДЛЯ ПРОТОНПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН | 2014 |
|
RU2547462C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИГИДРОХЛОРИДА 2,7-БИС-[2-(ДИЭТИЛАМИНО)ЭТОКСИ]-ФЛУОРЕНОНА-9 | 2019 |
|
RU2707176C1 |
| ВОДОРАСТВОРИМЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2012 |
|
RU2524316C2 |
| Сшитые сополимеры поливинилового спирта-полистиролсульфокислоты и способы их получения | 2020 |
|
RU2818592C2 |
Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению 9-алкилкарбазолсульфонатов-З-натрия ф-лы SOjNa (СН2)ПСЫ3 где п 5-15, которые обладают поверхностно-активными свойствами и могут использоваться в качестве моющих средств. Цель - упрощение процесса, сокращение времени реакции и увеличение выхода целевых продуктов. Получение ведут реакцией 9-алкил- карбазолов с 75-78%-ной H2S04 при 80-100°С с последующим отделением суль- фопродуктаи его нейтрализацией. Выход до 92-95%. 1 табл.
4- {д j, tJ Н„ Н„ Н„ Н„ Н,7 1y
,7 ,у
п 1у
75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 72 80
75 75
78 75
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
60 120
100 80
19,8 20,4 21,3 22,3 23,3 23,9 24,5 25,6 25,9 26,6 27,5
27,8
2-7,2
21,4 21,5
3,5 2,6 3,2 4,1 4,9 3,8 93,4 94,6 92,8 92,6 93,0
93,6 94,1
339 349 368 372 400 412 428 434 441 457 467
353 367 331 395 409 423 437 451 465 479 493
363 359
381 381
96,0 95,1 96,6 94,2 97,8 97,4 97,9 96,2 94,8 95,4 94,7 Реакция не идет
Дисульфопроиз- водное
Реакция не идет
Дисульфопроиз- водное
95,3
94,2
| Способ получения моющего средства на основе алкилароматических сульфокислот | 1982 |
|
SU1245574A1 |
| Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
| Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
