СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДЛ Советский патент 1970 года по МПК C07C317/04 C07C315/02 C07B33/00 C07B45/04 

Изобретение относится к способу получения диметилсульфоксида из диметилсульфида.

Известны способы получения диметилсульфоксида окислением диметилсульфида различными окислителями. Однако при этом получают загрязнери1ый диметилсульфоксид.

С целью повышения чистоты получаемого продукта, предлагается диметилсульфид подвергать анодному окислению в присутствии воды, одного или нескольких электролитов и органического растворителя.

Процесс проводят в электролизной камере, наиболее пригодный материал для электродов сталь или платина.

Электролизная смесь содержит воду, диметилсульфид, одип или несколько электролитов и, по возможности, органический растворитель. Способ лучше всего осуществлять в гомогенной фазе, при этом получается очень хороший выход продукта.

В качестве органического растворителя предпочтителен диметилсульфоксид, который является очень хорошим растворителем для диметилсульфида и воды. Так как при этом конечный продукт реакции и растворитель одно и то же соединение, то переработка реакционной смеси осуществляется очень просто. Возможно применение и других органических

растворителей, например уксусной кислоты. Для выполнения особого варианта предлагаемого способа нрнменяются растворимые в диметилсульфоксиде электролиты, например серная кислота или водный раствор едкого натра. Особенно пригодной для этого является серная кислота с концентрацией 5-80%. Едкий натр применяется в виде водного раствора концентрацией примерно 5-30% по весу NaOn. Предпочтительно, чтобы электролит содержался в смеси в количестве 1-10% по весу.

При применении в качестве электролита серной кислоты или водного раствора едкого натра переработка реакционной смеси осуществляется следующим образом.

По окончании электролиза производится нейтрализация соответственно водным раствором едкого натра или серной кислотой. Диметилсульфоксид экстрагируется, например, бензолом. После сушки бензольного раствора бензол отделяется, а оставшийся диметилсульфоксид фракционируется. Однако фракционирование возможно и без предварительного извлечения.

кислоты и основания, например соляную кислоту, ниридин или тетраметиловую гидроокись аммония. Лучше всего в качестве электролита иснользовать соли, растворимые в диметилсульфоксиде. При этом следует уномянуть о нитратах серебра, кобальта, никеля, ртути и свнни.а, а также о сульфате и ацетате кобальта.

Способ осуществляется при температурах нредночтительно О-10°С. Электролиз возможен и нри более низких температурах, например порядка минус 30°С, однако при более низких температурах сила тока понижается н электролиз замедляется. Температура также может повышаться до 30°С. Однако при более высоких температурах диметилсульфид легко улетучивается, поэтому необходимо следить за соответствуюш,им обратным потоком или же работать под давлением. Температура свыше 70°С не рекомендуется, так как нри этом могут появляться в большом количестве нобочные продукты, например сульфоиы.

Обычно используемые для этого способа плотности тока находятся в пределах 0,01 - 0,022 alcM, однако можно также работать и с более высокими плотностями тока, например порядка 0,00 ajcM. При возрастаюш,их плотностях тока необходимо тш,агельно следить за хорошим перемешиванием, а в необходимом случае за отводом тепла. Способ мож.ет также осуш,естБЛяться с использованием переменного тока.

По нредлагаемому способу можно получать продукт совершенно свободный от диметилсульфида, при этом ие предт является особых требований к степени чистоты вводимого диметилсульфида. Такие примеси, как метанол, сернистый водород и диметиловый эфир, часто сопутствуюш:ие диметилсульфиду, не мешают проведению процесса.

Пример 1. Смесь из 60 мл диметилсульфоксида, 15 мл 20%-ного водного раствора серной кислоты и Q мл диметилсульфида подвергают электролизу с применением платиновых электродов при перемешивании и температуре 5-10°С, причем иа аноде устанавливается плотность тока 0,02 а1см. После подвода тока в 220 а/мин серную кислоту нейтрализуют водным раствором едкого натра, а диметилсульфокснд экстрагируют бензолом. Бензольный раствор высушивают сульфатом натрия. Бензол отделяют и остается 71,5% г

диметилсульфоксида, что соответствует 70% выходу но току. Необработанный диметилсульфоксид с примесью нримерно 1% диметнлсульфона фракционируют под вакуумом.Б результате полученный продукт не содержит

диметилсульфида.

П р и м е р 2. Смесь из 300 Л1л диметилсульфоксида, 60 лл диметнлсульфида и 128 мл 10%-ной соляной кислоты подвергают электролизу при 30°С с применением в качестве

электродов парафинированных графитных пластин при нанряженки постоянного тока 4,5 в с плотностью тока 60 ма/см. Испаряющийся при этом диметилсульфид снова возвраш.ают в электролизную смесь с помош;ью

противоточного холодильника, в котором находится охладитель с температурой минус 20°С. Процесс электролиза заканчивается, когда загружаемое количество теоретически подверглось действию тока в 2632 а/лшн. После

этого смесь электролита становится гомогенной. После нейтрализации с помош,ью ректификации получают 390 г (91% от теоретического) диметилсульфоксида с содержанием воды 0,5% и диметилсульфона 0,3%.

Пример 3. Смесь, указанную в примере 2, подвергают электролизу с примеиением графитовых анодов и медиых пластин в качестве катодов. Процесс ведут нри постоянном напряжении 4,5 в и плотности тока 90 ма/с.и-.

Выход составляет 91 % от теоретического.

Предмет изобретения

1. Снособ получення диметилсульфоксида окислением диметилсульфида, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты получаемого продукта, диметилсульфид подвергают анодному окислению в присутствии воды, одного или нескольких электролитов и огранического растворителя.

2. Способ по п. 1, отличаю1цийся тем, что в качестве растворителя применяют диметилсульфоксид.