Фосфонийсульфобетаины в качестве добавок к эстрагентам высших карбоновых кислот и способ их получения (его варианты) Советский патент 1982 года по МПК C07F9/54 C07C51/48 

1

Изобретение относится к химии фос, форорганических соединений, а именно к новым фосфонийсульфобетаинам обшей формулыJ

f--i Ct,4c

O f4f oW, (П 4Hs «

где , и -О или R - Н, И 1,

которые могут бы.гь использованы в качестве добавок к эвстрагентам высших карбоновых кислот и к способам их получения .

Известно использование в качестве экстрагентов карбоновых кислот полярных растворителей, в частности ацетона шш смеси этанола, пропанола, бутанола и воды 1 .

Однако степень извлечения шсших карбоновых 1ГИСЛОТ этими экстрагентами составляет всего 75-77%.

.Наиболее бггазким к изобретению по структуре является трифенилфосфонийсульфобетаин 23 .

Однако известное соединение не растJ воряется в полярных растворителях и не может использовано в качестве добавки к экстрагейтам высших карбоновых кислот.

Ц1елью изофетения является повьпиеfO ние эффективности экстрагентов высших карбоновых квслот.

Поставленная цель, достигается соединениями обшей формулы 1 , которые обладают свойствами экстрагировать карбо15 новые кзаслоты.

При добавке этих соединений к известным экстрах нтам степень, извлечения высших карбоновых кислот повышается до 95-98%.

20 . Известен способ получения трифенилфосфонийсульфобетаинов взаимодействием трифенилфосфина с концентрированной серной кислотой в среде инертного орпанического растворителя при комнатной температуре 2 j .

Однако получитьизвестным способом фосфонийсутзьфобетаины, модифицированны различными функциональными группами, невозможно.

Целью изобретения является разработка доступных способов получения фосфонийсульфобетаинов, модифицированных различными функциональными группами.

Поставленная цель достигается способом получения фосфонийсульфобетаинов общей формулы I (его вариантом).

Способ получени (NN -сульфофенил) фосфонийсульфобетаина. заключается в том, что триарилфосфин сульфируют олеумом в присутствии уксусной кислоты в среде эфира при комнатной температуре.

Уксусная кислота не входит в состав целевого продукта, а входит в состав сульфирующего агента, что приводит к более мягким условиям сульфирования. Сульфирование олеумом без карбоновой кислоты приводит к образованию продуктов окисления триарилфосфиноБ..

Замени олеума на 85%-ную серную кислоту даже при большом избытке последней приводит к образованию-триарилфосфонийсульфобетаинов.

Вариант способа получения трифенилфосфоний (oi-карбокси- о -сульфо)-этилбетаина заключается в том, что триарил фосфин сульфируют концентрированной серной кислотой в приЬутствии пировиноградной кислоты в среде эфира при комнатной температуре.

Сульфирование концентрированной сер ной кислото{ ведут в присутствии пировиноградной Кислоты, при этом последняя, вступая в реакцию с триарилфосфйном и серной кислотой, образует фосфонниалкилсульфат.

Замена пировиноградной кислоты на карбоновую в аналогичных условиях приводит к образованию триарилфосфони сульфобетаинов.

Эти способы являются одностадийными и позволяют получать аналитически чистые целевые продукты с высоким . (78-98,8%) выходом, добавка которых в известные экстрагенты повышает степень извлечения вьюших карбоновых кислот до 05-98%.

Пример. Дифенил (М-сульфофе; нил)фосфонийсульфобетаин.

) г (о,038 г-моль) трифенилК 1 в абсолютном эфире добавляют

(Ьосфине (0,076 ) уксусной кислот 4,56 г ) и при интенсивном перемешива(4,4

МП раствору прикапывают 4 мл олеуНИИ к 20% свободного сернома, содержащего При стоянии выпадают

го ангидрида которые отфильтровывают и,

кристаллы

п ерекр сталлизов1ыв ают

в нитрометане.

12,5 г (78%) дифенил-(м-сулВыдели ют :)фосфонййсульфобегаина, т.пл.

фофенил сГ р(-34) м.д. (раствор в нитро186 ;

метане)

,%: С 51,4О; Н 3,84; Р 7,52; 15,15.

С« Н« OfiPSi фслено; %: С 51,18; ,58;

Вы

315,18. Р 7,33

спектр (1 , см ): 680, 755,

ИК1590 (Pti); 1440 (P-Pii); 1490, 1190 ( SOa); 2400-2800 (ОН 1162,

П )) и м е Р 2, Трифенилфосфоний ( бокси-о -сульфо) этил бетаин.

f:

К S:,6 г (0,01 г-моль) трифенилфосфина в эфире добавляют 1 г(O,i:L г-моль) пировиноградной кислоты и 1,96 г (0,02 г-моль) серной кнслот:ь1 (1,2 мл 95%-ноЙ серной кислоты). При перемешивании из раствора выпадают кристаллы, которые отфильтровывают и промывают эфиром. Выделяют 4,25 г (98,8%) целевого продукта, т. пл. 14СЯС, jp(-31) м.д. (раствор спирте

Найдено, %: С 58,81; Н 4,72; 7,74;

Р 6,89

Вычислено,

1, %: С 58,60; Н 4,45; - 57,44.

Р 7,

спектр (-V , см ): 680, 7.55, .ИК1590 (Pii): 1440 (Р -Pfi); 1490, 1200, 1260 ( бОд); 1723 1164; () :%400-28ОО (ОН) .

Экстракцию

синтетических жирных :1ро водили из окисленного парафикислот

химического завода, на имеющего. следующие показатели, КОН/г; кислотное число 120,5;

число 38,0; карбонильное чисэфирноеСодержание, вес.%: синтетичеспо 5,2. кислот 50,4; нейтральных

ких жирных

соединений -9,2;

кислоро асодержаншх .41,4.

углеводородов

В табл. 1 приведены данные по экстракции синтетических жирных кислот растворителями без добавок фосфоний - сульфобетаинов (эталонами).

В табл. 2 приведены данные по экстракции синтетических жирных кислотрастворителями фосфонийсз71ьфобетаинов.

Преимуществом предлагаемых фосфонийсупьфобетаинов в качестве добавок

Р астворитель

Водный 8О%-ный ацетон

Этанол, пропанол, бутанол, вода, вес. соотнощение ,1:2:3:1,5

к экстрагенгам карбоновых кислот & ви-. де растворов, является следующее: более высокая эффективность (на 2О-22% по сравнению с эталонами - растворителями -без. добавок фосфонийсульфобетаннов; не требуется выделенияиз экстрактов углеводородов; исключается при проведении экстракшга введение стабилизаггоров экстрагентов. „

; i Т а б л и ц а 1

Содержание кислот,

Степень извлечения в рафинатё, вес.% кислот, %

25

75

77

33

IT а б л и да 2 t