Способ получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты — SU 1384572 (original) (raw)
,ЯО 138457 7 С 143/ 08 К 5/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1ЪЪс ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ СОЛЕЙ5-СУЛЬФОИЗОФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение касается производных сульфокислот, в частности получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты - модифицирующих добавок в производстве сополиэфирноговолокна, Для повышения выхода и чистоты целевых продуктов при сульфировании изофталевой кислоты олеумомпроводят ступенчатое нагревание: сначала при 100-130 С с выдержкой 0,251 ч, затем при 160-190 С с вьщеракой3-4 ч. Далее сульфомассу нейтрализуютсолью или гидроокисью щелочного металла. Способ обеспечивает выход целевого продукта до 857 (при отсу 1 ствии 4-сульфопродукта) с кислотнымчислом 395, 1 мг КОН/г и т.пл. 390 С, 1384572Изобретение относится к усовершенствованному способу получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты, которые находят применение вкачестве модифицирующих добавок всинтезе сополиэфирного волокна,Цель изобретения - повышение качества и выхода целевого продукта,что достигается проведением сульфирования изофталевой кислоты в двестадии: сначала при 100-130 С с выдержкой в течение 0,25 - 1 ч, а затемпри 160-190 С с выдержкой в течение3-4 ч. 15Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1. В 3-горлую колбу,снабженную термометром, мешалкой сгидрозатвором и обратным холодильником, загружают бб,4 г 247. олеума(0,2 г-.моль БО своб), Затем в колбу постепенно в течение 10 мин приотемпературе не выше 45 С загружают16,6 г (0,1 г-моль) изофталевой кислоты (ИФК). Суспензию нагревают эа10 мин до 115 С и вьдерживают в течение 30 мин, после чего температуруореакционной смеси повышают до 190 Си выдерживают в этих условиях 3 ч. 30Далее сульфомассу охлаждают до 100 Си выпивают в воду с расчетом достижения концентрации серной кислоты вмассе 807 (считая только на воду исерную кислоту). Суспензию охлаждаютдо 20 С, отфильтровывают СИФК и непрореагировавшую ИФК, Пасту кислотсмешивают с 46 мл дистиллированнойводы, из раствора удаляют фильтрациейосадок не прор еагиров авшей ИФК (О, 18 г), 40который промывают на фильтре 3 млводы,.Объединенные маточники нагревают до 60 С, загружают вних 407. раствор КОН, содержащий 7,3 1 г КОН( 100 .-ного) . Раствор нагревают до80 оС и вьдерживают в течение 30 мин.оПосле охлаждения суспензии до 0-2 Сосадок калиевой соли 5-сульфо-ИФКотфильтровывают и промывают в дваприема 25 мл воды, охлажденная до0-2 С. Осадок высушивают при 100140 С до постоянного веса, КонверсияИФК составляет 97,17.Получено: 22,6 г К-соли сульфоИФК, выход 827 (на превращенноесырье); кислотное число (к.ч,) 395,1(теоретическое к.ч, 394,76), содержание ИФК в осадке 0,0057., т, пл.390 С. По данным ПМР-спектроскопии, термографии и рентгенографического метода полученный продукт соответствуетК-соли 5-сульфо-ИФК. Анализы сульфоИФК, выполненные ГЖХ-методом, свидетельствуют об отсутствии примесей4-сульфо-ИФК.П р и м е р 2, 16,6 г (0,1 г-моль)ИФК и 66,4 г 247 олеума (0,2 г-моль)БО своб.) загружают при 45 С, нагревают до 100 С и вьдерживают в течение 1 ч. Далее реакционную смесьов течение 0,5 ч нагревают до 180 Си вьдерживают в течение 4 ч. Послеохлаждения и разбавления сульфомассыводой вьщеляют сульфс-ИФК, которуюрастворяют в 57 мл воды. После удаления осадка ИФК, в раствор сульфо-ИФК,загружают 18, 0 г ( 1, 03 г-моль) КБ 04.Нейтрализацию осуществляют при 100 Св течение 30 мин. Вьделение и промывка целевого продукта аналогичныпримеру 1. Конверсия ИФК 98,37.Получено 22,75 г соли. Выход К-соли 5-сульфо-ИФК 81,57 (на превращенное сырье). Кислотное число 394,2,содержание ИФК 0,0087, тпл, 389,5 С.П р и м е р 3. К 80 г 207. олеума(0,2 г-моль БО своб.) загружаютпорциями за 20 мин 16,6 г (О, 1 г-моль)ИФК при 40 С, Смесь нагревают за20 мин до 130 С и вьдерживают в течение 15 мин, температуру повышаютодо 160 С и вьдерживают в продолжении3 ч. Условия вьщеления сульфо-ИФК,растворения и нейтрализации аналогичны примеру 1.Конверсия ИФК составила 83,37,выход К-соли 5-сульфо-ИФК 73,067(на превращенную ИФК), к.ч. 392,5,т. пл. 388 С, содержание ИФК 00107.П р и м е р 4 (сравнительный),К 66,4 г 247 олеума (0,2 г-мольБО своб.) добавляют О, 16 г окисиртути и 16,6 г.(0,1 г-моль) ИФК.Смесь нагревают до 160 С и вьдерживают в течение 3 ч. Охлажденную до100 С реакционную массу выливают в17 мл воды (20 С), Вьделенную сульфоИФК растворяют в 57 мл воды и нейтрализуют 7, 19 г КОН (1007) при 80 С втечение 30 мин, Условия вьделения ипромывки осадка аналогичны примеру 1.Получено 15,82 г соли (выход55,77), к.ч. 395, т,пл. осадка 340 С,что свидетельствует о присутствиипримеси К-соли-СИФК, содержаниеИФК 0,087,1384572 Формула изобретения Составитель Т,Власова Редактор М,Недолуженко ТехредМ.Дидык Корректор М.МаксимишинецЗаказ 1379/18 Тираж 370 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 При охлаждении маточника раствора стадии нейтрализации выделен осадок с т,пл. 240 С, по данным ПМР-спектроскопии, представляющий собой К-соль 4-сульфо-ИФК, Конверсия ИФК 99,27,П р и м е р 5 (сравнительный).К 66,4 г 243 олеума (0,2 г-моль БО своб.) загружают О, 16 г НяО и 16, 6 г (О, 1 г/моль) ИФК и нагревают 10 при 180 С в течение 3 ч, Обработку осуществляют аналогично примеру 4, Для нейтрализации в раствор сульфо- ИФК, содержащей серную кислоту, дозируют 5,1 г едкого натра, смесь на гревают при 80 С в течение 60 мин, Для выделения конечного продукта сусопензию охлаждают до 0 С, осадок отфильтровывают, промывают .20 мл охлажденной воды (до 1 С)20 Получено 13,45 г Иа-соли сульфоИФК, выход 50, 182 (на превращенноесырье), к.ч. 414,5, содержание ИФК0,017., конверсия ИФК 99,273,По данным ГЖХ в сульфо-ИФК присутствует примесь 4-сульфо-ИФК.П р и м е р 6. Загрузка и осуществление процесса до температуры180 С, как в примере 1. Смесь выдерживают при 180 С в течение 3 ч. Обра.ботку проводят аналогично примеру 1,Нейтрализацию осуществляют 5,1 г НаОН при 80 С 30 мин. Выделение и промывку проводят 20 мл воды при 0 - 1 С. Конверсия ИФК 97,997.,Получено 17,2 г Иа-соли 5-сульфо- ИФК, выход 65,577 (на превращенное сырье), содержание ИФК 0,0062, к,ч, 417,9. По данным ГЖХ- и ПМР-спектроскопии примеси соли 4-сульфо-ИФК в продукте отсутствуют.Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход целевого продукта более чем на 157 и улучшить его качество обеспечить отсутствие примеси 4-сульфо-ИФК. Способ получения щелочных солей 5-сульфоизофталевой кислоты сульфированием изофталевой кислоты олеумом при нагревании с последуюшим выделением 5-сульфоизофталевой кислоты и нейтрализацией ее солью или гидро- окисью щелочного материала, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества и выхода целевого продукта, сульфирование проводят сначала при 100-130 С с выдержкой в течение 0,25-1 ч, а затем при 160- 190 С с выдержкой в течение 3-4 ч.