Способ получения ацилированных парааминобензосульфохлоридов Советский патент 1945 года по МПК C07C309/89 C07C303/08 

Выделение из реакционноймассы (по околчании реакции хлорсульфирования) ацилированных парааминобензолсульфохлоридов, фигурирующих в качестве промежуточных продуктов в синтезе сульфамидных препаратов, выполняется таким образом, что реакционная масса, обычно содержащая большое количество избыточной хлорсульфоновой кислоты, выливается на воду со льдом, взятым в таком количестве, чтобы температура среды, в которой выделяется сульфохлорид, была близка к 0° С и лежала в пределах минус 3-плюс 3 С. При этом предполагается, что максимально низкая температура водного раствора серной кислоты, из которого выпадает твердый сульфохлорид, обеспечивает минимальные потери этого сульфохлорида за счет гидролиза его в кислой среде. Однако, опыт работы указывает на то, что выделение ацилированных парааминобензолсульфохлоридов при близкой к О-С температуре происходит, как правило, в высокодисперсной форме. Вследствие этого значительно затрудняется и затягивается фильтрация и промывка сульфохлорида {в особенности на нучах), а продолжительный контакт сульфохлорида с разбавленным водным раствором серной кислоты в больщеь или меньщей степени увеличивает потери сульфохлорида за счет гидролиза.

Исследования авторов показали, что выделение ацилпараэминобензолсульфохлоридов при температуре Си выще приводит к получению сульфохлоридов в виде крупных кристаллов, гранулей или смеси крупных кристаллов с гранулями. Установлено, что высокая температура выделения способствует, с одной стороны, росту кристаллов сульфохлорида,а с другой- образованию больших или меньщих количеств гранулей или смеси гранулей с кристаллами за счет цементирующего (гранулирующего) действия некоторых специфических сопутствующих сульфохлориду примесей, которые расплавляются именно при высокой температуре выделения сульфохлорида и, благодаря этому, дают нужный эффект в смысле грануляции сульфохлорида. Найдено также, что этот эффект может быть достигмут и путем добавки подходящих веществ к исходному ацилировавному анилину, подвергаемому сульфохлорированию. Общий прием работы в этом случае заключается Б том, что исходный ациланилид предварительно смешивается с добавочным веществом, взятым в количестве от 5 до 15% к весу смеси, а затем подвергается сульфохлорированию в оптимальных для данного исходного ациланилида условиях; выделение ациламинобензолсульфохлорида производится при температуре 20 С и выше.

Найдено также, что эффект грануляции сульфохлорида достигается и в том случае, когда сульфохлорид выделяется при TeiMoepaтуре 40-50 С из достаточно концентрированного раствора серной кислоты. Общий прием работы состоит здесь в том, что вода, необходимая для связывания свободной хлорсульфоновой кислоты, находящейся в сульфомассе, и достаточного понижения концентрации образующегося при этом моногидрата серной кислоты, - медленно и при хорошем размешивании вводится Б сульфурационную массу в виде 50-процентного раствора серной кислоты.

Основываясь на том, что стойкость ацилпарааминобензолсульфохлорида к гидролизу, особенно в слабокислой среде, при прочих равных условиях зависит от степени дисперсности сульфохлорида, авторы предлагают способ получения ацилированных парааминобензолсульфохлоридов действием хлорсульфоновой кислоты на ацилированные производные анилина, заключающийся в том, что для выделения продукта реакции в крупнокристаллическом или зернистом состоянии:

а)реакционную смесь выливают на воду или на воду со льдом при температуре 20-50°, или

б)хлорсульфирование исходного ациланилина проводят в присутствии добавок, например, ароматических углеводородов, гетероциклических оснований, третичных ароматических аминов или ациланилинов, образующих низкоплавкие сульфохлориды, или

в)выделение сульфохлорида из реакционной массы проводят непрерывное аппарате колонного типа с мешалкой, или

г)к реакционной массе медленно прибавляют 50-процентную серную кислоту.

Пример 1. В 285 г 92-процентной хлорсульфоновой кислоты (2,25 г-молей) вносят при непрерывном размешивании 67,5 г (0,5 гмоля) сухого ацетанилида (влажность не выше 0,2%). Ацетанилид загружается в течение минут при температуре не выше 65 С. По окончании загрузки ацетаниляда реакционную массу нагревают до 70° С; затем при этой же температуре дается двухчасовая выдержка.

Далее реакционная масса охлаждается до 20-25° С и тонкой струйкой (при энергичном перемешивании) выливается на смесь из 200 мл воды и 50 г льда с такой скоростью, чтобы температура, при которой выделяется сульфохлорид, лежала в пределах 20--25° С Эта температура поддерживается в течение всего периода спуска сульфомассы на воду со льдом путем периодического добавления льда в аппарат, где проводится выделение сульфохлорида. В зависимости от степени чистоты исходного технического ацетанилида сульфохлорид выпадает либо в виде хорошо и четко образованных кристаллов, величина которых почти равняется величине кристаллов сульфохлорида, получаемого кристаллизацией из дихлорэтана, либо в виде смеси указанной величины кристаллов с крупными, прочными гранулями также кристаллического характера. Выделенный из сульфомассы ацетанилид сульфохлорид легко и быстро отфильтровывается от маточного раствора, а затем три раза промывается водой (по 100 мл) комнатной температуры. Выход 72% от теории.

Пример 2. В отличие от предыдущего, выделение сульфохлорида из реакционной массы проводится непрерывным путем в аппарате колонного типа с мешалкой. Через штуцеры, находящиеся в.

нижней части аппарата, непрерывно подаются сульфомасса и вода из водопровода. Скорости подачи сульфомассы и воды регулируются таким образом, чтобы температура суспензии в аппарате лежала в -ределах 20-25° С.

Выход ацетанилидсульфохлорила - Убс/о от теории.

Пример 3. 85 г (0,4моля) карбанилида (влажность - не выше 0,8%) загружают в течение 1,5-2 часов при размешивании в 450 г (3,6 моля) 92-процентной хлорсульфоновой кислоты. Температура во время загрузки карбйнилида 40-50° С. По окончании загрузки-выдержка в течение двух часов при 60° С. Далее сульфомасса при энергичном размешивании выливается в воду : такой скоростью, чтобы температура, при которой выделяется сульфохлорид, лежала в пределах 45-50 С. Во время спуска сульфонассы в воду периодически добавляется весьма небольшое количество льда, Карбанилид - 4.4-дисульфохлорид выпадает в осадок 3 виде мелких гранулей, хорошо и быстро отфильтровываюш,ихся от маточного раствора. Осадок на фильтре промывается 300 мл воды комнатной температуры. Если паста дисульфохлорида предназначается для синтеза сульфидина или сульфазола, то она промывается водой, нагретой до 50°С.

Выход карбанилид-4.4-дисуль-фохлорида-70% от теории.

Пример 4. В отличие от предыдущего, выделение дисульфохлорида из реакционной массы проводится непрерывным путем в аппарате колонного типа с мешалкой. Температура 45 - 50°С. Выход 1:арбанилид-4.4-дисульфохлорида - 75% от теории.

Пример 5. В 285 г 92-процентной хлорсульфоновой кислоты при хорошем размешивании загружают 68 г (0,5 моля) фенилмочевины (темп. пл. 146-147° С). Продолжительность загрззки фенилмочевины 1,5-2 часа; температура 30-40°С. После загрузки фенилмочевины реакционная Afacca нагревается до 6Э° С и выдерлагвается при этой

температуре в течение полутора часов. Фенилкарбамид-4-сульфохлорид выделяется, как описано выше, при температуре 35-40°С, он выпадает в осадок в виде кристаллического рассыпчатого порошка, хорошо фильтрующегося и промывающегося. Выход фенилкарбамид-4-сульфохлор11да - 72Л, от теории.

Пример 6. 75,6 г (0,5 моля) метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты (метилфенилуретина) загружают при размешивании в течение 30-40 минут в 285 г 92-пропентной хлорсульфоновой кислоты. Температура зо время загрузки 40-45° С. Реакционная масса нагревается затем до 50°С и выдерживается при этой температуре 1 час. Фенилуретан-4-сульфохлорид в виде прочных гранулей выпадает в осадок при выделении его из сульфомассы описанным выше образом, но при температуре 45- 50° С: продукт хорошУэ и быстро фильтруется и промывается. Выход 70 а , от теории.

Пример 7. 75 г карбанилида с добавкой 10 г ацетанилида, фенилмочевины или фенилуретана подвергают сульфохлорированию по способу, описанному в примере 3. По окончании сульфохлорирования реакционная смесь подается при хорошем размешивании на воду со льдом (200 мл воды и 100 г льда). Во время выделения сульфохлорида температуру суспензии при помощи периодически добавляемого льда держат в пределах 20 - 25° С. Карбанилид-4.4-дис ульфохлорид выделяется в виде хорошо образоваЕшых гранулей, быстро фильтрующихся и промывающихся. Выход-74% от теорииПример 8. 80 г карбанилида с добавкой 5 г пиридина или легких пиридиновых оснований сульфохлорнруют Так, как это описано в примере 3. Выделение карбанилид4.4-днсульфохлорида проводится при температуре 20-25- С. Продукт выпадает из раствора в виде хорошо образованных гранулей, которые легко фильтруются н промываются. Выход-74/о от теории.

Пример 9. 85 г карбанилида сульфохлорируют так, как это описано в примере 3. Затем к сульфомассе при хорошем размешивании прибавляют в течение , 1,5-2 часов 400 мл 50-процентпого водкого раствора серной кислоты. При этом температура смеси, из которой выделяется сульфохлорид, лежит в пределах 40-50° С. Карбанилид-4.4-дисульфохлорид выпадает в осадок в гранулированном виде. Продукт хорошо фильтруется и промывается. Выход от теории.

Предлагаемый способ получения .ацилированных парааминобензолсульфохлоридов в крупнокристал.лическом или .гранулированном виде обладает следуюшими преимуш,ествами в сравнении с „низкотемпературным выделением сульфохлоридов из реакционной смеси после сульфохлорирования:

1.Ускорение фильтрации и промывки сульфохлорида в 3-4 раза.

2.Хорошая отмывка пасты сульфохлорида от серной и соляной кислот (и некоторых других примесей) и сокращение (за счет этого) расхода аммиачной воды (в продессе амидирования сульфохлорида) или кальцинированной соды (в процессе приготовления пасты сульфохлорида для получения еульфидина).

3.Увеличение выхода сульфохлорида на 5-7% от теории за чет уменьшения потерь на гидро,лиз сульфохлорида вследствие:

а)резкого уменьшения поверхности соприкосновения сульфохлорида с водным раствором серной и соляной кислот;

б)резкого сокраш.ения продолжительности пребывания сульфохлорида в среде разбавленной минеральной кислоты;

в) резкого увеличения концентрации серной кислоты в растворе, из которого выпадаетсульфохлорид.

4.Уменьшение расхода льда на 50% и возможность полного иск лючения льда при проведении процесса выделения сульфохлорида непрерывным путем.

5.Устойчивость водной пасты сульфохлорида во время хранения и в процессе проведения конденсации с а-аминопиридином в водной же среде.

Предмет изобретения

1.Способ полученияацилированных парааминобензолсульфохлоридов действием хлорсульфоновой кислоты на ацилированные производные анилина, отличаюшийс я тем, что для выделения продукта реакции в крупнокристаллическом или зернистом состоянии реакционную смесь выливают на воду или на воду со льдом при температуре 20 - 50°.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что хлорсульфирование исходного аци„танилина проводят в присутствии добавок, например, ароматических углеводородов, гетероциклических оснований, третичных ароматических аминов или амиланилинов, образующих низкоплавкие сульфохлорид ы.

3.Прием выполнения способа по п. п. 1-2, отличающийся тем, что выделение сульфохлорида из реакционной массы проводят непрерывно в аппарате колонного типа с мешалкой.

4.Прием выполнения способа по п. п. 1-3, отличающийся тем, что к реакционной массе медленно прибавляют 50-процентную серную кислоту.