Способ получения диметилсульфоксида-д @

 

Изобретение касается сероорганических соединений, в частности получения диметилсульфоксида-ДМСО-Дб, который находит применение в качестве растворителя . Цель - повышение выхода и качества целевого продукта. Синтез ведут обработкой диметилсульфоксида природного изотопного состава тяжелой водой - Да в щелочной среде при остаточном давлении не боле 3-10 Па и содержании тяжелой воды - Д2 2,5-10 мас.% по отношению к массе реакционной смеси при нагревании (80°С). Способ обеспечивает получение целевого продукта с выходом 90% против 77% и содержанием дейтерия 99,85 ат.% против 99,5 ат.%.2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ, включающий смешение природного

ДМСО с раствором едкого натрия в тяжелой воде — Д2, нагревание полученной смеси при температуре 115 — 120 С в течение 1,5—

2,0 ч, отгонку обедненной Д20 под вакуумом; добавление в раствор, полученный после отгонки, свежего раствора едкого натрия в Д20 и последующее повторение операций нагревания и отгонки, которые проводят не менее 6 — 7 раз.

Однако известный длителен и не обеспечивает высокого выхода и качества целевого продукта.

Цель изобретения — повышение выхода и качества целевого продукта.

Цель достигается тем, что обмен проводят в вакууме (при остаточном давлении не . более 3 ° 10 Па) при условии постоянного поддержания количества тяжелой воды -Д2 (21) 4836041/04 (22) 07.06,90 (46) 23.03,92. Бюл. hL 11 (71) Научно-производственное объединение

"Государственный институт прикладной химии" (72) С.А. Сенюта, Ю,А. Зонов, В.,П. Касаткин и А.М. Кукушкин (53) 547.269.07(088.8) (56) Патент ГДР М 160572, кл. С 07 В 23/О, 1983.

Chem. Communs, 1965, N 9, с. 173 — 174. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛСУЛ ЬФОКСИДА-Д6

Изобретение относится к органической химии, а именно к получению высокодейтерированного соединения — диметилсульфоксидд Д6 (ДМСО Д6), KoTopblA применяют в качеств@ растворителя исследуемых веществ при снятии.их.-ИК- и ЯМРспектров, Известны способы получнеия ДМСО-Д6 изотопн ым обменом диметилсульфоксида природного изотопного состава с тяжелой водой — Д2.

Известен способ получения ДМСО-Д6, включающий изотопный обмен, осуществляемый в ректификационной колонке противотоком водно-щелочного раствора ДМСО с парами тяжелой воды — Д2 при атмосферном давлении.

Указанный способ сложен в аппаратурном оформлении (длина колонки 500 см), не обеспечивает высокого выхода и качества целевого продукта.

ÄÄ5UÄÄ 1721049 А1 (я)5 С 07 С 317/04. С 07 В 59/00 (57) Изобретение касается сероорганических соединений, в частности получения диметилсульфоксида-ДМСО-Дв, который находит применение в качестве растворителя. Цель — повышение выхода и качества целевого продукта. Синтез ведут обработкой диметилсульфоксида природного изотопного состава тяжелой водой — Д2 в щелочной соеде при остаточном давлении не.боле 3 10 Па и содержании тяжелой воды — Д2 2,5-10 мас,% по отношению к массе реакционной смеси при нагревании (80 С).

Способ обеспечивает получение целевого продукта с выходом 90% против 77% и содержанием дейтерия 99,85 ат.% против 99,5 ат,%. 2 табл.

50 в зоне обмена, равного 2,5 — 10 мас.$ по отношению к реакционной смеси, Техническая сущность заявляемого способа состоит в том, что ДМСО-Да получают изотопным обменом его природного аналога с тяжелой водой — Д в щелочной среде при следующих условиях обмена: обмен проводят при остаточном давлении не более 3 10 Па; в зоне обмена обеспечивают постоянное поддержание количества тяжелой воды — Д2, равного 2,5 — 10 мас.% no отношению к реакционной смеси, Пример 1. ДМСО-Д6 получают на вакуумной установке, представляющей собой колбу емкостью 5 л, соединенную с ректификационной колонной длиной 50 см, диаметром 1,8 см с обратным холодильником и нихромовой спиралью в качестве насадки.

П роцесс и ро водят следующим образом.

В колбу загружают 4,5 кг природного

ДМСО и нагревают его до температуры 80ЯC с одновременной откачкой всей системы до остаточного давления не выше 3 10 Па.

Указанное давление выдерживают B течение всего процесса получения ДМСΠ— Д, После этого в колбу начинают непрерывно дозировать щелочной раствор тяжелой воды — Д с одновременным синхронным отбором обедненных паров

Д О так, чтобы в зоне обмена обеспечить постоянное содержание Д20 в количестве

2,5 мэс.%.

По достижению обогащения по дейтерию в отгоняемой Д О не ниже 99,8 ат.% температуру реакционной смеси в колбе повышают до 100 — 120 С и производят отбор основной фракции в приемник.

Получено целевого продукта 3970 г (выход — 88%).

Внешний вид полученного ДМСО - Дэ— бесцветная, прозрачная, маслянистая жидкость. При температуре ниже 18 С вЂ” бесцветные кристаллы.

Физико-химические характеристики полученного продукта; химическая формула (СДз) $0; молекулярная масса 84,08; удель ный вес 1 100 г/см; температура кипения

189 С; температура плавления 18,45 С; температура вспышки 95,6 С; ПДКр.з. = 20 мг/м .

ДМСΠ— Де горяч, гигроскопичен, хорошо растворим в воде, спиртах, эфире, ацетоне, бензоле.

МДОВ 99,6%; Сод.Д = 99,75 ат.%

Анализы проводят на содержание

МДО8-методами газожидкостной хроматографии, на содержание дейтерия — методами

ИК и ЯМР-спектроскопии.

Остальные примеры конкретного выполнения аналогичны примеру 1, а их переменные параметры, доказывающие правомерность заявленных условий приведены в табл. 1, в табл. 2 — приведены сопоставительные данные известного и предлагаемого способов.

Как видно из табл. 1, предлагаемые условия обеспечивают одновременно повышение,выхода и качества целевого продукта, значительно сокращая время процесса (примеры 1-3), а их нарушение либо снижает выход целевого продукта (примеры

4 и 5), либо повышает расходную норму времени (пример 4), либо не обеспечивает проведение процеса (пример 6), Как следует из табл. 2, предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт более высокого качества с высоким выходом при значительном снижении расходных норм по изотопному сырью и времени, Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение качества и выхода целевого продукта при значительном сокращении времени ведения процесса и расхода изотопного сырья. Получение ДМСΠ— Дв такого качества особенно важно при использовании его как дейтерорастворителя, Формула изобретения

Способ получения диметилсульфоксида-Д изотопным обменом диметилсульфоксида природного изотопного состава с тяжелой водой — Д2 в щелочной среде при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта, процесс проводят пои остаточном давлении. не более 3.10 Па и содержании тяжелой воды — Дг 2,5 — 10 мас,% по отношению к массе реакционной смеси.

1721049

Таблица 1

Характеристика

Показатели по примеру

1 2 3 4 5

Остаточное давление в зоне о6мена, Па

3000 3000 3000 3000 3000 4000

Концентрация Д О s зоне обмена, мас.4

)1О 5

2,5 5 10

3970 4050 4170 3475 2980

90 92 77 66

Выход ДМСО-Д, 88

Процесс не проходит расходная норма времени, чел/ч

0,1 0,05

99,7 99,6

99,7 99,6

HP0Â, Ж

Сод. Д., ат. Ж

Таблица 2

Характеристика известного предлагаемого

Дейтерорастворитель

Да0

Щелочной Щелочной раствор раствор

Д 0 fl20

Концентрация Д 0 в зоне об2 мена, мас, 3

)50

2,5-10

Концентрация едкого натра в Д 0, мас.3

1-3

0,05

Остаточное давление в зоне обмена, Па

3 10

Атмосферное

Расходная норма Д 0 на 1г продукта, Г

4,0

2,5

Расходная норма времени на

1г продукта, чел/ч ю

Степень достигнутого обогащения, ат.Ф Д

0,20

0,05

99,65 99,5

80 77

Выход целевого продукта, Ф

Составитель Т. Власова

Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Редактор А. Козориз

Заказ 926 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Количество полученного

ДМСО-Д, г (при загрузке

4500 r ДМСО) 0,05 0,05

99,6 99;8

99,75 99,7

0,05

99,6

99,85

99,85