СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДА Советский патент 1965 года по МПК C07C317/04 C07C315/02 C07B33/00 C07B45/04 

Данное изобретение относится к области получения диметилсульфоксида из диметилсульфида, являющегося отходом сульфатноцеллюлозного производства.

Предложен непрерывный способ получения диметилсульфоксида, заключающийся в том, что жидкий диметилсульфид, предварительно очищенный от примесей, обрабатывают медпо-аммиачным раствором до создания РН не менее 8 и смешивают с 30%-ной перекисью водорода в соотношении 1 : 0,8 при помощи мешалки с числом оборотов « 6000 об/мин при температуре не выше 20°С.

Способ поясняется чертежом.

Диметилсульфид выделяют из отходов сульфатно-целлюлозного производства непрерывным способом при помощи пленочной дистилляции; выделяют фракцию диметилсульфида.

В качестве примесей в этой фракции присутствуют метилмеркаптан около IO/Q, диметилдисульфид до 0,5o/Q и следы воды. Возможно также присутствие азеотропной смеси метанола с диметилсульфидом, кипящей при 35°С.

Высокая чистота диметилсульфида как сырья для синтеза диметилсульфоксида обеспечивает высокие показатели готового продукта.

едкого натра, а затем промывают водой, в результате чего удаляют остаток щелочи и разрушают азеотроп диметилсульфида с метанолом. После этого проводят экстракцию медноаммиачным раствором (4 г сульфата меди на 1 л аммиачной воды) и фильтрацию продукта через сигару с хлористым кальцием или соляно-ватный фильтр для удаления следов воды.

С целью удаления следов диметилсульфида и более высококипящих примесей вторично проводят перегонку на непрерывно действующей установке для пленочной дистилляции.

Показатели полученного продукта Содерл ание метилмеркаптана (по Адамсу)

отсутствие

Содержание метанола (окислительный метод)

отсутствие

Удельный вес 0,84

Коэффициент рефракп1° 1,43 ции

Температура кипения 37,3-37,5°С

Вращение плоскости

а

поляризации

Запах

эфирный слабый

Цвет бесцветный без

мути не менее 8.

миака (щелочной рН), что важно для успешного синтеза диметилсульфоксида.

Ненрерывный способ получения диметилсульфоксида состоит из следующих операций:

а)дозирование диметилсульфида (1 моль) и пергидроля (0,8 моль) при увеличении расхода пергидроля (1,5-2 моль) на 1 моль диметилсульфида. В основном получается диметилсульфон;

б)смешение . реагентов в эмульгаторе при водяном охлаждении и рН 8-9 (создается за счет присутствия аммиака в диметилсульфиде). Наличие щелочного рН позволяет легко получить тонкую эмульсию диметилсульфида и пергидроля;

в)подача эмульсии в охлаждаемый водой реактор и дальнейшее интенсивное перемешивание эмульсии в течение 10 мин (время нахождения эмульсии в реакторе);

г)коагуляция эмульсии во флорентине (вследствие окисления аммиака пергидролем) и отделение избытка диметилсульфида;

д)упаривание оксилата с целью удаления основной массы воды;

е)азеотропная ректификация диметилсульфоксида с бензолом для удаления остатков воды и перегонка диметилсульфоксида;

ж)обработка диметилсульфоксида окисью алюминия (2о/о) для хроматографии с целью удаления следов воды с последуюшей повторной перегонкой и отбором фракции 49-55°С (4 мм рт. ст.}.

В результате получают химически чистый продукт, имеющий т. пл. 18,3°С, п 1,4789. Выход продукта при точной работе достигает ЗОо/о- теоретического.

Для проведения процесса окисления используют эмульгатор 1 (см. чертеж) - 3-л трехгорлую колбу с мешалкой 2 с регулируемым числом оборотов до 600 об/мин. Реагенты подают через обратный холодильник 3. Третье горло колбы соединено сифонным патрубком с водяным холодильником и устройством 4, регулирующим скорость отбора эмульсии. Колбу охлаждают водой так, чтобы температура реакционной смеси не превышала 20°С. Реактор 5 &-л, эмалированный, снабжен мешалкой 6, обратным холодильником 7, рубашкой 8 для охлаждения проточной водой и внутренним охлаждающим змеевиком.

Кроме того, имеется флорентина 9 - автоматический маслоотделитель с патрубком 10 для слива всплывающего диметилсульфида и

ложным сифоном // для слива оксидата, который рассчитан на 60-лшн пребывание эмульсии. Установка для отгонки воды из оксидата периодического действия состоит из стеклянного куба объемом 6-8 л (стекло пирекс), елочного дефлегматора и мощного водоструйного насоса, а установка для азеотропной ректификации - из куба, елочного дефлегматора и сборника. Вакуум создается масляным вакуум-насосом.

Окислительная установка работает следующим образом.

Вначале включают мещалку для охлаждения теплообменников и подают воду. Эмульгатор, реактор и флорентина перед пуском должны быть заполнены оксидатом, содержащим около чистого диметилсульфоксида. Включают подачу в эмульгатор диметилсульфида и пергидроля (1 и 0,8 моль соответственно), а также отбор эмульсии от эмульгатора на реактор. Одновременно с этим начинают отбор оксидата из флорентины.

Очистка оксидата заключается в отгонке воды в вакууме водоструйного насоса до показателя По° 1,470.

Продукт с таким показателем смешивают с бензолом и разгоняют под вакуумом на фракцию водно-бензольного азеотропа и чистого диметилсульфоксида.

Фракцию диметилсульфоксида смещивают с 20/Q. окиси алюминия для хроматографии и интенсивно перемешивают в течение 6 час в аппарате с механической мешалкой без доступа влажного воздуха. Затем дистиллируют

при остаточном давлении 4-5 мм рт. ст. с отбором фракции 49-60°С. Выход 80J/o теоретического. Кубовый остаток от дистилляции состоит в основном из окиси алюминия и небольших количеств метансульфокислоты и ДИ

метилсульфона.

Предмет изобретения

Способ получения диметилсульфоксида окислением диметилсульфида ЗОо/о-ной перекисью водорода с последующими выделением и очисткой готового продукта, отличающийся тем, что, с целью создания непрерывности процесса, диметилсульфид последовательно обрабатывают медно-аммиачным раствором до получения рН не менее 8, затем перекисью водорода в соотношении 1 : 0,8 при температуре не выше и интенсивном перемешивании.