Способ очистки 2-меркаптобензтиазола Советский патент 1981 года по МПК C07D277/72 C08K5/47 

1

Изобретение относится к улучшенному способу о истки 2-меркаптобенэтяазола (2-МБТ), применяемого в качестве ускорителя вулканизации и исходного продукта в синтезе других ускорителей вулканизации.

Известен способ очистки 2-МБТ, ко Topbffl заключается в том, что горячий технический расплаэ 2-МБТ раство ряот -в инертнсяй органи аеском растворителе, таком, как алифатический, или циклоалифатический, или ароматическцй углеводород, имеющий xewiepaтуру кипения 60-1бО°С, предпочтитель но о-или м-ксилол, затем экстрагируют 2-МБТ разбавленным водным раствором гидроокиси щелочного металлй с последующим подкислением щелочного экстракта и выделением выпавшего в . осадок целевого продукта flj .

Этот способ характеризуется сложностью процесса, а также наличием большого объема загрязненн ах сточных вод. В нем используют о рганическйе растворители, в которых растворяется 2-МБТ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очип

ки 2-МБТ, который заключается в том, что сырой 2-МБТ очищают от примесей . экстракцией последних органическим растворителем, таким как бензол, с последуятим отделением 2-МБТ фильтрованием и дополнительной его озяеткой путем обработки раствором гщцх окиси щелочного металла 2j .

Этот способ характеризуется сложностью процесса. На первой стадии обработка 2-МБТ ароматическим рЛстворителем позволяет отделить от еафого продукта только некоторые щяв«вси - анилин, бензтиазол, фенилавотиоцинат, 2-аминотиофенол, серу и. некоторые другие, и требуется последукнаая обработка водным раствором щелочи аналогично способу РЗ Я удаления щ)угих побочных продуктов, как например, дифенилтиомочевияа и других. Кроме того, недостатком известного способа является наличие большого количества сильно загрязненных сточных вдд.

Цепь изобретения - упр эдение те«нологии процесса.

Поставленнгш цеЛь достигается ,собом очистки 2-МБТ, который эакяю чается в том, что 2-м« ркапробензти зол очищают от примесей путем обработки сырого продукта четыреххлористым углеродом или 1,1,2,2-тетрахло этиленом с последующим отделением продукта от растворенных в органичес ком растворителе примесей, Сырой продукт, содержгидий летучие примеси, можно подвергать обработке четыреххлористым углеррдом или 1,1, 1,1,2,2-тетрахлорэтиленом непосредст венно или после предварительного отделения летучих примесей путем пере гонки при пониженном давлении. Перегонку летучих примесей предпочтительно осуществляют при температуре 50-220°С и давлении 10-200 м рт.ст, По предпочтительному варианту осуществления способа сырой продукт суспендируют в четырёххлористом углероде или 1,1,2,2-тетрахлорэтилене при нагревании до температуры кипения рас гворителя, Если очистке подвергают сырой продукт, отделенный от летучих веществ (например, анилина и бенэтиазола, которые после рекуперации пос тупают на рециркуляцию), первая фаза отделения летучих веществ может быть осуществлена путем отгонки в широком интервале температур (100ЗОО С). Во избежание опасности термического разложения 2-МБТ предпочтитель чтобы эта температура была ниже 220°с, наиболее предпочтительным является интервал 100-150 с. Можно успешно применять тонкопленочный скребковый испаритель, позволякиций рекуперировать твердое веществ(ь в виде порошка. Вакуум, который необходимо поддерживать в аппарате, зависит от выбранной температуры, как правило, он находится в интервале 10-200 мм рт.ст. Во второй фазе сырой подвергаемый очистке 2-МБТ, полученный после дистилляции, суспендируют в четырех хлористом углероде или «, 1,2, 2-тетрахлорэтилене. Если очистку производят без пред варительного отделения летучих примесей, неочищенный продукт реакции непосредственно суспендируют в четы рёххлористом углероде или 1,1,2,2--тетрахлорэтилене. Рекуперацию веществ, поступающих на рецир(уляцию, осуществляют в этом случае путем перегонки растворимой фазы, полу.ченной после отделения очищенного. Переведенного в нерастворимую форму 2-МБТ. ВО всех случаях в целях экономии предпочитают ограничивать концентрацию твердого вещества в суспензии с растворителем до 200-400 г/л. Рас ворение примесей осуществляется тем легче, чем тоньше измельчен очищаемый продукт, Обработка по предлагаемому способу может быть осуществлена в широком интервале температур - 0-77°С (температуры кипения четыреххлористого углерода при давлении 760 мм рт.ст.), предпочтительно в интервале lO-SO C, 0-12l C (температуры кипения 1,1,2,2-тетрахлорэтилена при давлении 760 мм рт.ст.), предпочтительно в интервале 10-80°С. Окончательную рекуперацию меркаптобензтиазола выполняют любым известным способом фильтрования и сушки. Раствор после фильтрования подвергают дистилляции с целью рекуперации четыреххлористого углерода или 1,1,2,2-тетрахлорэтилена и полного или частичного отделения продуктов. Поступающих на рециркуляцию. Пример 1, При 180°С по выходе из реактора синтеза 2-МБТ и после удаления-газообразного сероводорода отбирают 1000 г продукта реакции между анилином, серой и сероуглеродом следующего состава, %: 2-МБТ 83,5 Анилин3,2 Бензтиазол 2 Различные побочные продукты реакции11,3 Этот продукт загружают в скребковый испаритель, в котором уста:навливают температуру и разрежение 15 мм рт.ст. Отгоняют летучие вещества и в ре-ультате конденсации получают 54 г ::ветло-желтого масла, содержащего 57,3% анилина и 35,2% бензтиазола. Твердый продукт, экстрагированный в испарителе и измельченный, суспендируют в 2300 мл четыреххлористого углерода при 2 5 9с. После перемешивания в течение 1 ч суспензию фильтруют, промывают дважды 300 мл четыреххлористого углерода, отжимают и сушат. Получают 836,5 г светло-желтого продукта, содержащего 99% 2-МБТ, с т. пл. (не исправленной) 177-180 с. Выход процесса очистки 99,2%. Фракцию, содержащую анилин и бензтиазол, подают на рециркуляцию в реактор синтеза без дополнительной обработки. Раствор четыреххлористого углерода, содержащий побочные продукты реакции, перегоняют с целью рекуперации и подачи на рециркуляцию растворителя. Остается неперегоняемая фракция весом 109 г, ее подают на рециркуляцию в производство 2-МБТ. ПрИмер 2; По методике, описанной в примере 1, но исходя из 1,1,2,2-тетрахлорэтилена получают идентичные результаты. Пример 3. При по выходе из реактора синтезао2-МБТ отбирают 1000 г продукта реакции между анилином, серой и сероуглеродом сле дующего состава, %: , 2-МБТ83,5 Анилин3,2 Бензтиазол2 Различные побочные продукты реакции 11,3 Этот продукт вводят при перемешивании в течение ЗО мин приблизите но в 200 мл 1,1,2,2-тетрахлорэтилен температуру которого поддерживают п помощи охлаждения в интервале 20-25 После перемешивания 1 ч суспензию мёркаптобензотиазола фильтруют, промывают 2-3 раза 300 мл 1,1,2,2-тетрахлорэтилена, отжимают и сушат Получают 827 г светло-желтого продукта, содержащего 98,5% 2-МВТ с т. пл. (не исправленной) 177-180с. Выход процесса очистки 97,5%, Из полученной после фильтрования растворимой фазы получают путем перегонки 50 г смеси анилина и бензтиазола, которые поступают на рецир куляцию. Пример 4. По методике, опи санной в примере 3, но с заменой 1,1,2,2-тетрахлорэтилена четыреххло ристым углеродом получают идентичные результаты. Пример 5. При 20D°C на выходе из реактора синтеза 2-МБТ отби ют 500 г продукта реакции между ани лином, серой и сероуглеродом состава, аналогичного примеру 3, который вводят при перемешивании в течение 20 мин в 1200 мл четыреххлористого углерода, поддерживаемого охлаждением при . Через 1 ч перемешивания охлаждают до и фильтруют. Промывают 3 раза 150-200 СС, обезвоживают и сушат. Получают 414 г 2-МБТ светло-желтого цве та с чистотой 99%, т. пл. (нескорректированная) 178,5-180 С. Выход по очистке 98,5%. Пример б. Аналогично приме ру 5, но заменяя четыреххлористый углерод на 1000 мл 1,1,2,2-тетрахло этилена и используя температуру , проводят очистку 2-МБТ. После охлаждения до 25°С, фильтрования и промывки 3 раза 200 мл растворителя , обезвоживания и сушки получают 411,5 г 2-МБТ светло-желтого цвета с чистотой 98,8%, т. пл. (нескорректированная) 178-180 с. Выход по очистке 97,4%. Исследование спектрографическим Iспособом массы продукта, очищенного предлагаемым способом, показывае отсутствие значительного количества примесей массы 226, 228 и 300, соответствующих аминобензтиазолу, дифенилтиомочевине и (бензтиазолил-2)--З-бензтиазолинтиону-2, которые в известном способе удаляют дополнительной щелочной обрабрткой. Преимуществом предлагаемого способа является то, что он позволяет упростить технологию процесса, из-за использования селективного растворителя - четыреххлористого углерода или 1,1,2,2-тетрахлорэтилена. Этот способ позволяет легко осуществить рециркуляцию промежуточных продуктов и непрореагировавших ис- . ходных веществ, а также легко отделить побочные продукты. С другой стороны исключается проблема очистки сточных вод, так как вода в способе не применяется. Формула изобретения 1.Способ очистки 2-меркаптобензтиазола от примесей путем обработки сырого продукта органическим растворителем и последующим отделением продукта от растворенных в органическом растворителе примесей, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве органического растворителя используют четыреххлористый углеррД или 1,1,2,2-тетрахлорЭтилен. . 2.Способ по п. 1, о т л и и и с я тем, что обработке подвергают сырой продукт, содержащий летучие примеси. 3.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что летучие примеси предварительно отделяют от сырого пропродукта путем перегонки при пониг женном давлении. 4.Способ по п. 3, отличающийся Tei)i, что перегонку осуществЙяют при температуре 50-220с и давлении 10-200 мм рт.ст. 5.Способ по пп. 1-3, о т л ичающийся тем, что сырой продукт суспендируют в четыреххлористом углероде или 1,1,2,2-тетрахлорэтилене при нагревании до температуры кипения растворителя. Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе 1.Патент СССР № 334702, кл. С б7 D 277/72, 1969. 2.Патент Великобритании № 1359274 кл. С 2 С, 1974 (прототип),