Способ получения м-нитробензолсульфохлорида

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ А -НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОХЛОРИДА с использованием реакции хлорсульфирования хлорсульфо новой кислотой, отличающийс я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, бензол последовательно обрабатьшают хлорсульфоновой кислотой при 20-25°С и меланжем при О-ЗОС и молярном соотношении исходных реагентов 1:2-4:1,5-2,5.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

MMPlPOl

РЕСПУБЛИК

BC Ñ 07 С 143 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И OO TOPCMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3489841/23-04 (22) 07.09.82 (46) 15.06.84. Бюл. В 22 (72) Б.А.Пономарев, Т.С.Бибик и В.И.Пономарева (71) Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (53) 547.541.51.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 75069, кл. С 07 С 143/70, 30.04.49.

2. Препаративная органическая химия. М., "Химия", 1964, с. 284 (прототип).

SU„, 1097613 А (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ М -НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОХЛОРИДА с использованием реакции хлорсульфирования хлорсульфоновой кислотой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, бензол последовательно обрабатывают хлорсульфоновой кислотой при 20-25ОС и меланжем при 0-30 С и молярном соотношении исходных реагентов 1:2-4:1,5-2,5.

1 1097613 2

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения

P(-нитробензолсульфохлорида, который находит применение в качестве проме.жуточного продукта в синтезе красителей.

В литературе описаны различные способы получения м-нитробензолсульфохлорида, например сульфохлорированием нитробензола избытком хлорсуль- 10 фоновой кислоты. Процесс проводят в вакууме, достаточном для удаления из реакционной смеси образующегося хлоо ристого водорода, при 90-95 С в течение 3-4 ч с выходом выше 75Х. Раэ- 15 режение регулируют таким образом, чтобы не имели место значительные потери хлорсульфоновой кислоты и нитробензола. Качество целевого продукта не указано (1 3. 20

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения M -нитробензолсульфохлорида, заключающийся в том, что нитробензол подвергают сульфохлорированию сначала при 40- 25

45 С в течение 3,5 ч, затем при

105 С в течение 5 ч с последующим охлаждением в течение 8 и более часов, вьделяют на лед, фильтруют, промывают и сушат. Выход целевого продукта 88Х, т.пл. 56-58 С 21.

К недостаткам данного способа от- носятся длительность процесса, использование нитробензола, который предварительно синтезируют из бензола, что в целом усложняет процесс, а также плохое качество продукта, так как маслянистая масса трудно фильтруется и промывается, имеет низкую температуру плавления. 40

Сведения о получении м-нитробензолсульфохлорида непосредственно из бензола сульфохлорированием и нитрованием в литературе отсутствуют.

Цель изобретения — упрощение,процесса и повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается согласно способу получения м-нитро50 бензолсульфохлорида, заключающемуся в том, что бензол последовательно обрабатывают хлорсульфоновой кислотой при 20-25 С и меланжем при 0-30 С и молярном соотношении исходных реаген" тов 1:2-4: 1,5-2,5.

Целевой продукт выделяют известными приемами выделением на лед, фильтрацией, промывкой и сушкой. Выход

86,6-92, т.пл, 62,5-65,5 С, цвет бежевыи (или песочный) .

Использование хлорсульфоновой кислоты менее 2 моль на 1 моль бензола ведет к уменьшению выхода и снижению качества конечного продукта. Выше указанного предела — экономически нецелесообразно, так как ведет к образованию большого количества кислых стоков.

Использование меланжа (в пересчете на азотную кислоту) при нитрова-нии менее 1,5.моль на 1 моль бензола (в присутствии хлорсульфоновой кислоты) ведет к понижению выхода и ухуд" шению качества конечного продукта.

Использование азотной кислоты более

2,5 моль нецелесообразно по той же причине; что и избыток хлорсульфоновой кислоты.

Использование температуры на стадии хлорсульфирования ниже указанного предела требует большего расхода хладагента, выше указанного предела " нецелесообразно ввиду того, что следующая стадия ведется в аналогичных интервалах.

Нитрование при температуре выше указанного предела ведет к понижению выхода и образованию побочных продуктов. Нитрование при температуре 010 С повышает выход. Снижение темпео

0 ратуры ниже 0 С нецелесообразно и неэкономично.

Сульфохлорирование и нитрование в выбранных условиях уменьшает образование примесей.

Пример 1. В колбу емкостью

250 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 46 .г (0,39.моль)..хлорсульфоновой кислоты и в течение 10-15 мин при температуре не превышающей 2025 С подают 8 r (О, 1 моль) бензола.

После окончания подачи бензола реакционную массу при этой же температуре выдерживают 1 ч, затем в течение

30-40 мин при 25"30 С придают 55 мл

98 -ro меланжа, при этой температу ре выдерживают 2 ч, после чего фильтруют, промывают водой и сушат. Выход 19,6 г (86,8 ), т.пл. 65,3 C.

Пример 2. Хлорсульфироваwe проводят в условиях примера

Подачу меланжа начинают при 0 С и ведут при температуре не превышающей

10 С, После 2-часовой выдержки при о 10 С реакционную массу выделяют на охлажденный насыщенный раствор пова1097 г

Составитель Т.Власова

Редактор Т.Портная Техред И. Кетелева Корректор А.ференц

Заказ 4140/21 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 ренной соли. Выход 20,5 г (927), т.пл. 65,5 С.

Пример 3. Проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что хлорсульфоновой кислоты берут 23,32 г (0,2 моль) на О, 1 моль бензола. Выход 19,2 r (85,03X), т.пл. 62,5 С.

Пример 4. Проводят в условиях примера 2 с тем отличием, что хлорсульфоновой кислоты берут 46,64 г 10 (0,4 моль) на 0,1 моль бензола. Выход 20,0 r (88,0), т.пл. 65,4 С.

Пример 5. Проводят в условиях примера 2 с тем отличием, что меланжа (в пересчете на азотную кисЛоту) берут 9,45 г (0,15 моль) на

О, 1 моль бензола. Выход 19,6 r (86,8X), т.пл. 62,8 С.

Пример 6. Проводят в условиях примера 2 с тем отличием, что щ

613 4 меланжа (в пересчете на азотную кислоту) берут 15,75 г (0,25 моль) на

О, 1 моль бензола. Выход 20,3 г (91, 1Ж), т. пл. 65, 0 С.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить качество р» --нитробензолсульфохлорида: полученный продукт по предложенному способу имеет т.пл. 65,3-65,5 (против 61-61,50 С) после перекристаллизации.

Процесс по предлагаемому способу протекает sa 4 ч против 16. Кроме того, проведение процесса в более мягких условиях способствует улучшению технологических свойств; паста после фильтрации реакционной массы имеет кристаллическую структуру, что значительно ускоряет фильтрацию и промывку.