Способ получения натриевой соли тетрасульфофталоцианиновых комплексов @ -металлов четвертого периода

 

Изобретение относится к технологии производства металлокомплексов фталоцианина, в частности к способу получения натриевой солЙ тетрасульфофталоцианиновых комплексов d-мЁталлов четвертого периода, используемых в качестве красителей и катализаторов окисления сероводорода, меркаптанов и восстановления окислов азота. Сущность способа заключается в том, что смесь насыщенных водных растворов натриевой соли 4-сульфофталевой кислоты , мочевины и хлорида d-металла четвертого периода в присутствии молибдата аммония при молярном соотношении 1:0,4-0,6:4-6:0,01 соответственно , подвергают термообработке последовательно в течение 100-120 мин при 100-1Ю С, 90-100 мин при 150- 160°С и 70-80 мин при 190-210 С. Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта с 74 до 90%, содержание его в плаве с 16- 19 до 5Л% что упрощает процесс его дальнейшей очистки; дли никелевых и железных комплектов - выход до 92%, содержание в плаве - до 57% при сохранении его качества. 1 табл. (Л 00 к о to а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 С 09 В 47 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТНРЫТИЙ

I фД Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ., ц

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3878666/23-05 (22) 04.04.85 (46) 30.06.87. Бюл. R 24 (71) Томский политехнический институт им. С.M.Êèðoâà (72) В.Л.Ивасенко и А.В.Величко (53) 547 ° 584(088.8) (56) Патент США Р 2657213, кл. 260314.5, опублик. 1953 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 246487, кл. С 09 В 47/24, 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРИЕВОЙ СОЛИ

ТЕТРАСУЛЬФОФТАЛОЦИАНИНОВЫХ КОИШЕКСОВ

d METAKI0B ЧЕТВЕРТОГО ПЕРИОДА (57) Изобретение относится к технологии производства металлокомплексов фталоцианина, в частности к способу получения натриевой солй тетрасульфофталоцианиновых комплексов d-металлов четвертого периода, используемых в качестве красителей и катализаторов

„„SU„„1320216 А1 окисления сероводорода, меркаптанов и восстановления окислов. азота. Сущность способа заключается в том, что смесь насыщенных водных растворов натриевой соли 4-сульфофталевой кислоты, мочевины и хлорида 1-металла четвертого периода в присутствии молибдата аммония при молярном соотношении 1:0,4-0,6:4-6:0,01 соответственно. подвергают термообработке последовательно в течение 100-120 мин при 100-110 С, 90-100 мин при 150160 С и 70-80 мин при 190-210 С.

Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта с 74 до 90Х, содержание его в плаве с 1619 до 54Х что упрощает процесс его дальнейшей очистки; дли никелевых и железных комплектов — выход до 92Х, содержание в плаве — до 57Х при сохранении его качества. 1 табл.

tO

t5

20 Л 10,79.

Пример 2. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натрие25 вой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 3,4 мл раствора хлорида кобальта (1,8 r), 17 мл раствора мочевины (18 r) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному со30 отношению 1:0 5:6:0 01. Далее процесс ведут аналогично примеру 1.

Содержание целевого продукта в плаве . 52, выход 90 .

Пример 3. Аналогично приме 5 ру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 r), 3,4 мл раствора хлорида кобальта (1,8 r), 11 мл раствора мочевины (12 r) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0 5:4:0 01. Процесс ведут аналогично примеру 1.

Содержание целевого продукта в плаве 42%, выход 81%.

45 Пример. 4. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 r), 2,7 мл раствора хлорида кобальта (1,4 r) 14 мл раствора моче50 вины (15 r) и 0,1 r молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0 4:5:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 46, выход

55 целевого продукта 84%.

Пример 5. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 r), 2,7 мл раствора хлорида ко1 1320

Изобретение относится к технологии производства металлокомплексов фталоцианина, в. частности к способу получения натриевой соли тетрасульфофталоцианиновых комплексов d-металлов четвертого периода, испольэуемьгх в качестве красителей и катализаторов окисления сероводорода, меркаптанов и меркаптидов, а также восстановления окислов азота.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и его содержания в плаве реакционной смеси.

Способ осуществляют, подвергая ,смесь насыщенных водных растворов натриевой соли 4-сульфофталевой кислоты, мочевины, хлорида металла четвертого периода и катализатора — молибдата аммония термообработке при трех разных температурных режимах.

При использовании водных насыщенных растворов исходных компонентов достигается эффективное перемешивание реакционной массы. Выбор ступенчатого температурного режима обусловлен подборэм интервала температур для каждой стадии превращения исходной 4-сульфофталевой кислоты. При 100-110 С происходит образование фталоимида, при

150-160 С он превращается во фталонитрил, при 190 — 210 С протекает процесс превращения фталонитрила во фталоцианин. Продолжительность процесса на каждой стадии определяется полнотой осуществления реакции образования промежуточных и целевого продуктов. Полноту протекания реакции на каждом этапе контролируют по изменению цвета реакционной массы: при

100-110 С цвет для металлокомплекта о кобальта коричневый, при 150-160 С зеленый, при 190-210"С вЂ” синий. Натриевые соли тетрасульфофталоциановых комплексов по предлагаемому способу получают практически для всех переходных d-металлов четвертого периода периодической системы: кобальта, железа, никеля, марганца. Процесс ведут в одну стадию беэ выделения промежуточных продуктов.

Пример 1. К 20 мл водного раствора, содержащего 16,0 г натриевой соли сульфофталевой кислоты, добавляют 3,4 мл водного раствора хлорида кобальта, содержащего 1,8 r соли металла, 14 мл раствора, содержащего

15 г мочевины, и 0,1 г молибдата аммония — катализатора,.что соответствует молярному соотношению 1:0,5",.5:

216 г

:0,01, и нагревают до 105 С при постоянном перемешивании. При этой температуре реакционную массу выдерживают 110 мин, затем температуру повышают до 155 С, выдерживая 95 мин, по истечении которых перемешивание прекращают, а температуру повышают до 200 С, выдерживая 75 мин. Полученный плав измельчают.

Содержание целевого вещества в плаве (натриевой соли тетрасульфофталоцианина кобальта) составляет 54 ..

После очистки получают 12,3 r чистого целевого продукта, выход 90 .

Спектр поглощения полученного продукта имеет полосы поглощения с максимумами в диметилформамиде (ДМФА) 348, 645, 675 нм.

Найдено, : С 36,85; H 1,09;

М 10,68.

Вычислено, .: С 36 92; Н 1,14;

216

Пример 8. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 r), 4,0 мл раствора хлорида кобальта (2,1 г), 14 мл раствора мочевины (15 r) и 0,1 r молибдата аммония, что соответствует малярному соотношению

1:0,6:5:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 49Х, выход 86Х.

3 1320 бальта (1,4 r), 17 мл раствора мочевины (18 г) и 0,1 r молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,4:6:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 44Х, выход

83Х.

Пример 6. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты t0 (16 г), 2,7 мл раствора хлорида кобальта (1,4 r) 11 мл раствора мочечины (12 r) и О, 1 r молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,4:4:0,01. Процесс ведутд5 аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 38Х, выход

76Х.

Пример 7. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натрие-ZO вой соли сульфофталевой кислоты (16 r), 4,0 мл раствора хлорида кобальта (2,1 r), 11 мл раствора мочевины (12 г) и 0,1 r молибдата аммония, что соответствует молярному со- 25 отношению 1:0,6:4:0,01. Процесс ведут . ,аналогично примеру 1. Содержание ос новного вещества в плаве 40, выход 78Х.

Пример 9. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 4,0 мл раствора хлорида кобальта (2, 1 r), 17 мл раствора мочевины (18 r) и О, 1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,6:6:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного выщества в плаве 47Х, выход 84Х. !

Продолжительность процесса синтеза кобальтового комплекс" натриевой соли тетрасульфофталоцианина в зависимости от температуры приведена в таблице.

Темпера- 95 100 105 110 115 140 тура, ОС

150 155 160 170 180 190 200 210 220

Продол- Не идет 120 110 100 Не идет Не 100 житель- реакция реакция идет ность реакпроцес- ция са; мин (15 r) и О, 1 г молибдата аммония, что соответствует моляркому соотношению 1:0,5:5:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание натриевой соли тетрасульфофталоцианинового комплекса никеля в плаве 57Х, выход

92Х. Спектр поглощения имеет полосы поглощения в ДЕФА с максимумами 330, 598, 640, 674 нм.

Пример 12. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 2,5 мл раствора хлорида марганца (1,8 г), 14 мл раствора мочевины (15 г) и 0,1 r молибдата аммония, что соответствует моляркому соотношению 1:0,5:5:0,01. Процесс ведут

1аналогично примеру 1. Содержание натПример 10. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 3,0 мл раствора хлорида железа (1,8 r) 14 мл раствора мочевикы 45 (15 r) и О, 1 r молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,5:5:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание натриевой соли тетрасульфофталоциакикового50 комплекса железа в плаве 57Х выход

92Х. Спектр поглощения имеет полосы с максимумами поглощения в ДМФА 350, 640, 676 нм.

П р е р 11. Аналогично приме- 55 ру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 3,0 мл раствора хлорида никеля (1,8 г), 14 мл раствора мочевины

95 90 90 100 80 75 70 70

Составитель А.Молин

ТехредH.Попович Корректор Л,Латай

Редактор И.Рыбченко

Заказ 2611/22 Тираж 633

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13202 риевой соли тетрасульфофталоцианинового комплекса марганца в плаве 477, выход 837.-Спектр поглощения имеет максимумы в ДИФА 346,600,643,678 нм, Предлагаемый способ позволяет повысить выход натриевой соли тетрасульфофталоцианиновых комплексов с1металлов четвертого периода по сравнению с известным способом: для кобальтового комплекса с 74 до 907., со- 10 держание его в плане с 16-19 до 547, что упрощает процесс его дальнейшей очистки, для никелевых и железных комплексов - выход до 927., содержание в плаве — до 577. Качество комплексов 15 при этом по оттенку, растворимости в полярных растворителях и воде, прочностным характеристикам не уступает комплексам, полученным по известному способу.

16 6

Ф о р м у л а,и з о б р е т е н и я

Способ получения натриевой соли тетрасульфофталоцианиновых комплексов

d-металлов четвертого периода термообработкой смеси натриевой соли 4сульфофталевой кислоты, мочевины и хлорида д-металла четвертого периода в присутствии молибдата аммония, отличающийся тем, .что, с целью повьппения выхода целевого продукта и его содержания в плане, смесь используют в виде насыщенных водных растворов при молярном соотношении 1:0 4-0,6:4-6:0,01 соответственно, а термообработку ведут последовательно в течение 100-120 мин при

100 — 110 С, 90 — 100 мин при !

50 — 160 С и 70 — 80 мин при

190 — 210 С.