Способ получения арилсульфамидов Советский патент 1992 года по МПК C07C311/16 C07C303/38 

Изобретение относится к области сульфамидов, в частности к усовершенствованному способу получения арилсульфамидов, которые используют в синтезе красителей, конкретно, в дневных флуоресцентных пигментах.

Известен способ получения бензолсульфамида взаимодействием бензолсульфо- хлорида с 20-25%-ным водным раствором аммиака при их мольном соотношении 1i3.

К водному раствору аммиака при температуре не еыше 20°С и размешивании постепенно прибавляют бензолсульфохлорид, полученную смесь нагревают до 70°С и выдерживают в течение 1 ч. Образовавшийся бензолсульфамид фильтруют, промывают водой для удаления хлористого аммония, сушат. Выход 95%, температура плавления 153-155°С, массовая доля 98,5-98,8%. В качестве примеси в бензолсульфамиде может содержаться бензолсульфохлорид.

К недостаткам способа следует отнести большую длительность процесса, невысокое качество продукта, промывка от хлористого аммония с образованием большого количества сточных вод.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения бензол- сульфамидавзаимодействием бензолсульфохлорида с 25%-ным водным аммиаком при их молярном соотношении 1:6.

Подачу бензолсульфохлорида ведут в течение 3-6 ч при температуре не выше 35°С и конечном значении рН 10,5 дают выдержку 2 ч при температуре 20-35°С, конечное значение рН 9,5. Образовавшийся бензолсульфамид промывают методом декантации, проводят очистку активным углем с последующей кристаллизацией и выделением бензолсульфамида. Выход 72,13%, массовая доля основного продукта 96,5%, температура плавления 148°С,

Количество сточных вод составляет 21,2 т на 1 т готового продукта.

В промышленности используется техническое сырье, в т.ч. бензолсульфохлорид содержит примеси, не растворимые в воде,

XI XI

W

fO

о

00

содержит примеси, не растворимые в воде, в том числе сульфоны, не более 4%, поэтому вводится очистка активным углем.

К недостаткам данного способа следует отнести низкое качество и невысокий выход, большая длительность процесса, образование большого количества сточных вод, использование большого избытка аммиака водного (25%-ного), силйнзя загазованность производственных помещений.

Целью изобретения является повышение качества и выхода целевого продукта, снижение длительности процесса, улучшение экологии.

Поставленная цель достигается предложенным способом получения арилсульфа- мидов общей формулы: ArSOaNHa, где Аг - фенил, который может быть замещен низшим алкилом, аминированием арилсуль- фохлорида водным аммиаком, растворением полученного при этом арил- сульфамида в присутствии активного угля при нагревании, очисткой путем фильтрации, кристаллизацией и выделением целевого продукта , отличительной особенностью которого является то, что загрузку арилсул ьфохлорида проводите течение 45-60 мин при температуре 50-70°С в 10,0-12,5%-ный водный раствор аммиака при их молярном соотношении 1:(2,2-2,5) соответственно в присутствии карбамида, взятого в количестве 1-2% от массы арил- сульфохлорида, аминирование заканчивают при рН 8,5-9,0

Уменьшение загрузки карбамида до 0,5% (см. пример 5 таблицы) приводит к снижению качества и выхода целевого продукта.

Увеличение загрузки карбамида до 2,5% (см, пример 6) хотя и сохраняет высокие показатели по выходу и качеству, однако заметна уже тенденция к их снижению. Кроме того, во-первых сточные воды будут загрязняться избытком карбамида, во-вторых экономически невыгодно.

Проведение процесса в условиях прототипа, нос загрузкой карбамида (см. пример 12) приводит к повышению выхода на 10% и точки плавления до 150°С по сравнению с данными промышленного регламента.

Уменьшение загрузки аммиака водного до 2 молей приводит к снижению выхода и рН среды, ухудшению качества продукта (см. пример 8) из-за содержания в нем непрореагировавшего бензолсульфохлорида.

Увеличение загрузки аммиака водного до 3 моль приводит к повышению рН среды до 10,5, к дополнительным промывкам от избытка аммиака, снижению выхода, к ухудшению экологии (см пример 9)

Повышение температуры при придаче бензолсульфохлорида до 75-80°С приводит к ускорению реакции аминирования и значительное выделение паров аммиака, что

значительно ухудшает экологию и снижается выход, в готовом продукте содержится примесь бензолсульфохлорида и побочных продуктов реакции (см пример 11).

Снижение температуры при придаче

бензолсульфохлорида до 40-45°С приводит к замедлению процесса аминирования, увеличивается продолжительность придачи до 90 мин (см. пример 10).

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие изобретение.

Массы загружаемых компонентов даны в пересчете на 100%, кроме карбамида.

Пример. В колбу, снабженную мешалкой, воздушным холодильником, термометром, капельной воронкой, загружают 7,21 г (2,2 моль) аммиачной воды (массовая доля 2,2%), 0,38 г карбамида технического, 36,7 г воды, размешивают 30 мин и медленно в течение 45 мин придают 37,5 г (1 моль)

бензолсульфохлорида с такой скоростью, чтобы температура реакции не повышалась выше 50-70°С. Реакция аминирования заканчивается при значении рН 8,5-9,0. Массу размещают е течение 1 ч, добавляют 1,13 г

активного угля. Выдерживают при температуре 85-95°С в течение 1 ч, фильтруют горячим, после четырех часов кристаллизации при температуре 10-15°С выпавшие в осадок кристаллы бензолсульфамида фильтруют, сушат. Получают 32,8 г бензолсульфамида, выход 98,2%, массовая доля основного вещества 99,8%, температура плавления 156°С,

П р и м е р 2. Проводят в условиях

примера 1, с той лишь разницей, что изменены загрузки карбамида,

Примеры 7-9, Проведены в условиях примера 1, с той лишь разницей, что изменены загрузки аммиака водного.

Примеры 10-11, Проведены е условиях примера 1, но придачу бензолсульфохлорида вели в течение 1 ч 30 мин при температуре 40-45°С и 30 мин при температуре 75-80°С.

П р и м е.р 12. Проведен в условиях прототипа, но с загрузкой карбамида. Результаты приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит:

-улучшить качество целевого продукта, а именно повысить массовую долю основного вещества до 99,5-99,8% против 96,5%, повысить температуру плавления до 155,5- 156°С против 148°С;

-повысить выход целевого продукта до 98,2-98,5% против 72,13%;

-сократить расход аммиака в 3 раза;

-снизить количество сточных вод на 8,11 т на 1 т готового продукта, исключив стадию промывки технического продукта методом декантации;

-снизить длительность процесса на 11 ч;

-Исключить загазованность производственных помещений,

Формула изобретения Способ получения арилсульфамидов обще и формулы ArSOaNHa,

где Аг - фенил, который может быть замещен низшим алкилом,

0

5

аминировэнием арилсульфохлорида водным аммиаком, растворением полученного при этом арилсульфамида в присутствии активного угля при нагревании, очисткой путем фильтрации, кристаллизацией и выделением целевого продукта, о т- личающийся тем, что, с целью повышения качества и выхода целевого продукта, снижения длительности процесса, улучшения экологии, загрузку арилсульфохлорида проводят Ё течение 40-60 мин при 50-70°С в 10,0-12,5%-ный водный раствор аммиака при их молярном соотношении 1:(2,2-2,5) соответственно в присутствии карбамида, взятого в количестве 1-2% от массы арилсульфохлорида, а аминированием заканчивают при рН 8,5-9,0.

Использование: в синтезе красителей. Сущность изобретения: продукт -арилсуль- фамид формулы: ArS02NH2, где Аг - фенил, который может быть замещен низшим алки- лом, Выход98,5%. Реагент 1:арисульфохло- рид. Реагент 2: 10-12,5%-ный водный раствор аммиака. Условия реакции: 40- 60 мин загрузка, 50-70°С, карбамид в количестве 1-2 мас.%, молярное соотношение сульфохлорида и аммиака 1:(2,2-2,5), рН 8,5-9,0. 1 табл.