Способ получения серебряных солей насыщенных жирных кислот с @ - с @

 

Сущность изобретения: продукт - серебряная соль стеариновой кислоты БФ С18Н350УАд1, серебряная соль бегеновой кислоты БФ С22Н4302 Agl. серебряная соль каприловой кислоты БФ С8Н1502Ад1. серебряная соль пальмитиновой кислоты БФ С16Н31 02Ад1. размер частиц 1-5 мкм. Реагент I: смесь щелочной соли стеариновой кислоты и стеариновой кислоты или смесь щелочно соли бегеновой кислоты и бегеновой кислоты, или смесь щелочной соли каприловой кислоты и каприловой кислоты, или смесь щелочной соли пальмитиновой кислоты и пальмитиновой кислоты в воде. Реагент И: водный раствор соли серебра Условия реакции: массовое соотношение щелочной соли насыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1 :(0,005-0,04), добавление реагента I к реагенту II в количестве от стехиометрии до 3 мас.% избытка щелочной соли жирной кислоты, скорость перемешивания 9СО-2800 об/мин. 2 табл ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rs<>s С 07 С 51/41

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4777897/04 (22).04.12.89, (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ. (72) Л. А. Нестерова, 3. fl. Быстрова: И. Н, Орлова, В. Г. Севастьянов, Г. Р, Аллахвердов, Б, .И. Желнин, Е, И. Волович, Л, H.

Синявер, С, С. Тибилов и П. 3. Велинзон (53) 547.29.07(088.8) (56) Патент Англии М 2038314, . кл. С 07 С 51/41, 1980.

Патент ФРГ М 2936281,, кл. С 07 С 51/52, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЕБРЯНЫХ

СОЛЕЙ НАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ С8-С22 (57) Сущность изобретения: продукт — серебряная соль стеариновой кислоты БФ

Изобретение относится к способам получения . водонерастворимых карбоксилатов серебра, предназначенных для создания на их основе термопроявляемых фотоматериалов (ТПФМ), ТПФМ вЂ” новый тип регистрационных материалов; карбоксилат серебра— компонент, ответственный за формирование термопроявляемого изображения, которое является следствием его реакции с восстановителем при нагревании.

Водонерастворимые карбоксилаты серебра получают путем взаимодействия растворимых, щелочных или аммонийных карбоксилатов (мыл) с растворимыми солями серебра, осуществляемого в присутствии органического растворителя (на стадии синтеза.и отмывки) или в присутствии добавок,,, ЯЛ,, 1740369 Al

C18H350YAgl, серебряная соль бегеновой кислоты БФ C22H4302 Agl, серебряная соль каприловой кислоты БФ CSH1502Agl. серебряная соль пальмитиновой кислоты

БФ С16Н31 02Ag f. размер частиц <1 — 5 мкм.

Реагент l: смесь щелочной соли стеариновой кислоты и стеариновой кислоты или смесь щелочной соли бегеновой кислоты и бегеновой кислоты, или смесь щелочной соли каприловой кислоты и каприловой кислоты, или смесь щелочной соли пальмитиновой кислоты и пальмитиновой кислоты в воде, Реагент И: водный раствор соли серебра. Условия реакции: массовое сООТНОшение щелочной соли насыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1:(0,005 — 0,04), добавление реагента I к реагенту 1! в количестве от стехиометрии до 3 мас, ) избытка щелочной соли жирной кислоты, скорость перемешивания 900-2800 об/мин. 2 табл, препятствующих агрегации частиц, или в водной среде без применения посторонних добавок.

Известен способ получения серебряной соли бегеновой кислоты в водно-спиртовой среде взаимодействием натриевой соли бегеновой кислоты с нитратом серебра. Выход

97.3 $.

Способ предполагает использование больших количесть органического растворителя, что усложняет процесс утилизации отходов(утилизиро ваться должны водно-органические смеси с повышенным содержанием серебра), повышается себестоимость целевого продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла1740369 гаемому является способ получения серебряных солей насыщенных жирных кислот

Са — С22, например серебряной соли бегеновой кислоты, путем взаимодействия натриевой соли бегеновой кислоты с нитратом серебра, который добавляют в раствор мыла в водной среде при нагревании с последующим отделением, промывкой и сушкой целевого продукта. Выход 95,3 .

Однако способ не обеспечивает. высокой чистоты продукта в отношении примеси щелочного мыла и светочувствительных примесей (Ag, А9гО): содержание примеси мыла при воспроизведении способа составляет 5-18 мас.%; содержание светочувствительных примесей обнаруживается по наличию в продукте включений с сероватой прицветкой; е также дисперсности продук-. та на уровне, обеспечиваемом способами, использующими синтез карбоксилата в среде органических растворителей (< 1-50 мкм): при воспроизведении способа получается грубодисперсный, неоднородный порошок, содержащий. жесткие, легко комкующиеся включения размером.до 5000 мкм; . Кроме того, способ не обеспечивает однородности продукта по чистоте и дисперсности. Поскольку от чистоты и дисперсности зависит количество введенного в ТПФМ серебра, использовайие неоднородного продукта не позволяет в производственных условиях получать ТПФМ воспроизводимого качества; при использовании продукта в

ТПФМ невозможно добиться хорошей раз. решающей способности и четкости иэображения, Цель изобретения — повышение качества целевого продукта.

Посгавленная цельдостигается способом получения серебряных солей насы. щенных жирных кислот Cs — C22 путем взаимодействия щелочной соли соответствующей кислоты с растворимой солью серебра в водной среде при нагревании, причем процесс проводят. в присутствии исходной. насыщенной. жирной кислоты при массовом соотношении натриевой соли насыщенной.жирной кислоты и жирной кислоты 1:0,005 — 0,04 и укаэанную смесь добавляют в водный раствор соли серебра,при этом щелочная соль берется в количестве от стехиометрии до 3 мас. избытка и процесс проводят при высокоскоростном перемешивании реакционной массы, при скорости мешалки 900-2800 об/мин.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество целевого продукта за счет по-. . вышения дисперсности до уровня не более

5 мкм, повысить степень однородности продукта по чистоте и дисперсности до уровня, ленных застывшим мылом; отсутствие примеси мыла в продукте обусловливает высокую дисперсность, чис50 тоту и однородность продукта по обоим показателям, Пример 1. В аппаоат с нижним спуском вместимостью 4 дм, снабженный

55 мешалкой и рубашкой для обогрева заливают дистиллированную воду (2,7 дмз) и загружают 11,5 г твердого NaOH. Раствор нагревают до 90--92 С, После достижения требуемой температуры в раствор загружают стеариновую кислоту вначале в количестобеспечиваемого применением в синтезе органических растворителей.

Технология способа состоит в следующем.

5 Разбавленный водный раствор щелочного мыла (щелочной соли насыщенной жирной кислоты), приготовленный из соответствующего реактива или путем омыления щелочью жирной кислоты, нагревают до

10 80 — 95 С и корректируют содержание жирной кислоты в интервале соотношения

1:0,005-0,04 путем добавки соответствующей жирной кислоты или щелочи. Готовый раствор мыла вливают в раствор соли сереб15 ра, соблюдая соотношение компонентов от стехиометрии до избытка мыла не более 3%: в процессе слива реагентов перемешивание реакционной массы обеспечивается вращением мешалки со скоростью 900-2800

20 об/мин, Полученный осадок отмывают.водой ро отсутствия е промводах Ag - oHos, Осадок отделяют и сушат, .

Эффективность способа обусловлена следующим:

25 использование мыла с соотношением щелочной соли и жирной кислоты не менее

1:0,005 предохраняет продукт от загрязнения его примесью А9 0, которая при меньшем кислотном числе может образоваться

30 за счет протекающего с выделением щелочи гидролиза мыла; в то же время ограничение соотношения значением 1:0,04 не загрязняет продукт обладающей склеивающим свойством жирной кислотой настолько, чтобы

35 это заметным образом отразилось на дисперсности продукта; использование мыла в избытке не более

3, высокая скорость перемешивания и порядок слива реагентов мыло в соль серебра, 40 при котором легко застывающее и обладающее склеивающим свойством мыло находится в недостатке вплоть до завершения синтеза, обеспечивает минимальную сорбцию мыла и минимальную окклюзию Ag45 ионов, которые в противном случае остаются неотмытыми в агломератах, скреп1740369 ве 81,8 r, затем порциями по 0,2 г/дм до достижения соотношения 1:0,03.

В аппарат с мешалкой вместимостью 4 дм заливают дистиллированную воду (2.8 з дмз) и загружают 47,7 г нитрата серебра.

В аппарат вместимостью 8 дм, снабженный мешалкой (частота вращения.мешалки 1400 об/мин; геометрические симплексы, принятые в промышленности:

Н/Д=1,2; d /D=0,33; h/D=0,33, где Н, h— высота аппарата и мешалки соответственно; D, dM — диаметр аппарата и мешалки соответственно), заливают раствор нитрата серебра с температурой 20 С из аппарата.

При включенной мешалке в аппарат заливают самотеком раствор мыла из вышерасполаженного аппарата (скорость 4 дм /мин).

Выключают мешалку и выдерживают суспензию в покое в течение 1 ч (при этом осадок всплывает на поверхность жидкости). Открывают вентиль нижнего спуска и сливают прозрачный маточный раствор. В аппарат заливают дистиллированную воду, включают мешалку, перемешивают смесь, затем при выключенной мешалке после 1часовой выдержки суспензии в покое сливают промывную воду также как маточный раствор..Операцию отмывки повторяют 5 раэ до отсутствия в промводе Ag -ионов.

Суспензию отмытого осадка спускают на фильтр, осадок отжимают и сушат при 50 С, Продукт анализируют по показателям: содержание серебра (роданометрически), кислотное число (титриметрически из ацетоновой вытяжки), содержание примеси мыла (по разности между общим содержанием органического компонента, содержанием связанной и свободной стеариновой кислоты). Размер частиц определяют методом электронной просвечивающей микроскопии (3BM — 100 АК при ускоряющем напряжении 50 кВ в светлом поле).

Результаты анализа продукта представ-. лены в табл. 1, результаты испытанйй s составе ТПФМ вЂ” в табл. 2, Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,005.

Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0.04.

Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,05.

П р и и е р 5. Осуществляют аналогично примеру 1, но используют мыло с соотношением компонентов 1:0,003.

Пример 6, Осуществляют аналогично примеру 1, но скорость вращения мешалки составляет 200 об/мин.

Пример 7, Осуществляют аналогично примеру 1, но скорость вращения мешалки составляет 800 об/мин.

Пример 8. Осуществляют аналогично

5 примеру 1, но скорость вращения мешалки составляет 900 об/мин.

Пример 9. Осуществляют аналогично примеру 1, но скорость вращения мешалки составляет 2800 об/мин.

10 Пример 10, Осуществляют аналогично примеру 1, но используют порядок слива реагентов соль серебра в мыло, Пример 11. Осуществляют аналогично примеру 1, но мыло берут в стехиометриче15. ском количестве.

Пример 12. Осуществляют аналогично примеру 1, но мыло берут в 4 / -ном избытке.

Пример 13. Осуществляют аналогично примеру 1, но мыло берут с недостатком в

20 3, Пример 14. Осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве растворимой соли серебра используют ацетат серебра.

Пример 15. Осуществляют аналогично

25 примеру 1, но в качестве жирной кислоть| используют бегеновую кислоту.

Прототип 25,9 г стеарата натрия растворяют в 0,5 дм дистиллированной воды при з

80 С, В охлажденный до 75ОС раствор стеа30 рата натрия в течение 15 мин вводят по каплям 90 см 1 н,раствора нитрата серебра

3 с температурой 55ОС.-Осадок отделяют, промывают водой и сушат.

Зависимость показателей качества про35 дуктов от условий его получения представлена в табл. 1, 2, Примеры 1, 2, 3, 8, 9, 11 и 14 демонстрируют оптимальный режим.

Пример 4 демонстрирует, что использо40 вание мыла с соотношением компонентов более 1:0,04 повышает кислотное число продукта и снижает его дисперсность.

Пример 5 демонстрирует. что использование мыла с соотношением компонентов

45 менее 1:0.005 приводит к загрязнению продукта примесью А920, образующейся за счет гидролиза мыла, протекающего с выделением Na0H;

Примеры 6 и 7 демонстрируют, что ис50 пользование скорости вращения мешалки менее 900 об/мин снижает дисперсность, однородность продукта по дисперснасти и чистоте, увеличивает содержание примеси мыла, 55 Пример 10 демонстрирует, что использование порядка слива реагентов соль серебра в мыло ведет к повышению примеси мыла в продукте.

Пример 12 демонстрирует, что увеличение избытка мила более 37 ведет к павы1 74™!к!369

1 ° Олм а

Xana»ren»ct»ra nanny«ra

Пример

Условии синтеза

Э. 3Г

Состав, t

2 . 3

Размер Цвет Примечан в частиц.

»м»

Скороств

° раеенмл меиалки, сбунии

Is»ceo»on соотноеемне

IIStr1IaScе

Сорт»гите»не валга»тол

Передок стезе т оеагентов

Вирнлн мнслотл - стеаоимоеал соль серебра - нмтр*т

1400

1 О.ОЗВВ

Взбитом .Вайс — 3\

1-5

26,78 70,59 . 1,7 Ото .!

case ° соли серебра бел»4!

40О

1400 !

140О

2 0,005г I

3 0,04!I

4 0.05;!

5 ° О.ООЭВВ и.

70,87 0,1

70,86 1,9

67..47 ° 6,5

70,87 0.02

27,0Ь

26,71 26,19

27,06

И

1-5

1-5

3-!0

ñ1-5

»

Недрам»о сомнет

С сорин» емлсченнлм»

60.95 1,5

69, 17 1,7

71,38 1,5

70,59 0,5

70,30 1,5

200 1к

6 О,ОЭВВ

0.03т!

0,03т I

0,03г1

0,03 !

%3,01 Il,O 9-5000

Конкувтсл, медланмо Coact

8ОО

1400

8

10 т

26,32

27,06

17.23

26.75

1-60

1-5 с1-3

1-10 l,2

0rc.

0.95 белмсВ

Сола сеоебра ° !Вайс

Вайс ° соль серебра

Отс. cl "5

Стрммсн. 26,95 71,15 1,8

I l00!

В 0.03т!

Повн»аннов содармаиме ЛО ° pact° оре маток»в»

IЬОО раб»том Влйс — 16.65

4\

Недостаток 27,Ь 0

Вайс - 32

12 0.03:I

13 0,03- 1

70,08 1,1

0,65

3-10

70.31 0,9!

400

<1-5.Отс.

Тен«ест Osscoroe cþrtesrsetна свету н е AS в »атомно» рлстеора

Мириам кислота - стеарин»мам. соль сеоебоа - вцетат

26,98 70,59 1.5

14 003 !400

Изб»ток

Вайс - 32

<1-5

0tc.

В риал кислот» беге«гели, сола сеоебоа нитрат

Вайс ° cons Пзбмток ° 23,56 74 . 17 1,6 серебра Влрй - 32

15 . 0,03:1

IЬОО кт-5

Ото.

В вилл мислотл - млоонооелв. сопе серебра - wtnar

ВаСР ° соль Взбит»к 42,06 55,8Ь 0,8 Птс. серебра Nacp - 32

16 0,03:1

1400

rl-5

Вмр ал кислоте - млм»нтмчоглн, соль серебм - нмтоат

lIaPI в сола Ila0»ro» . 28,92 68,48 О.Ь Ото .. серебра ВаР! - 32

° »риал кислота - стелриновал, сола сеоебоа " нмтоэт

14,66 64,82 1,5 8,55 сред». среди. среды. ср«а».!

l00!

7 0.03:I

Ilpotor»n

rI -5

5-5000

С сермм и

° «гечеПродукт меод»оооден ° од»од мртмчг мруииие агnnepar» олнчаетсм лов»вен»им Ссдермэ нче

Вайс з

Sc - обозначение а»нона»acsme»»os иирноа кисли и Св-С за аэ

СодеР ганне МЛО е лбоэзцам состэагег 0,1-22 ле» лолтмте» м сод Римини лом»ее» Клйт - ns 3.51! сбоаэцм»дн г З цмРоеа м ме од»

РФЛ !р«чтгено Вазов»Д лиалмз!. шению содержания примеси мыла и увеличению размера частиц продукта; иэ-эа избытка мыла суспензия карбоксилата плохо фильтруется.

Пример 13 демонстрирует, что недостаток мыла приводит к потемнению продукта вследствие восстановления избыточных ионов Ag .

Примеры 14 и 17 демонстрируют, что в качестве растворимой соли серебра может использоваться ацетат, а в качестве жирной кислоты — бегеновая, каприловая, пальмитиновая кислоты.

Таким образом, при получении карбоксилатов серебра в водной среде только в предлагаемом режиме удается получить продукт высокой дисперсности и чистоты, однородный по химическому составу и дисперсности.

При этом по эффективности в применении -в составе ТПФМ продукт превышает полученный по прототипу; достигается (в сравнении с мировой практикой использования в синтезе органических растворителей) существенное усовершенствование технологии по ряду аспектов, важных для промышленной организации производства; за счет отказа от использования ЛВЖ процесс становится невзрывоопасным, не требуется аппаратура во взрывозащищенном исполнении, существенно упрощается схе5 ма утилизации отходов, снижаются потери серебра, энерго- и трудозатраты, материальные затраты.

Формула изобретения

Способ получения серебряных солей

10 насыщенных жирных кислот CB — C22 путем взаимодействи4 щелочной соли соответствующей кислоты с растворимой солью серебра в водной среде при нагревании с . последующим отделением, промывкой и

15 сушкой продукта. отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, процесс проводят в присутствии исходной насыщенной жирной кислоты при массовом соотношении щелочной соли на20 сыщенной жирной кислоты и жирной кислоты 1:0,005.-0,04 и указанную смесь добавляют в водный раствор соли серебра. при этом щелочная соль берется в количест-ве от стехиометрии до 3 мас.™ь избытка и

25 процесс проводят при высокоскоростном перемешивании реакционной массы, при скорости мешалки 900 — 2800 об/мин.

1740369

Табли уа 2

Ю «

Характеристика ТПФИ

° Ь ЮЮ ВВ

Максимальная Оптическая оптическая плотность плотность вуали

° Ь ° ЮЭЬ Ю«ЮЮ

3,7-4,2

8-10

Прототип ю » ««ьь ю «« °

Составитель Е;Уткина

Редактор Н.Киштулинец Тех ред МВМоргентал КорректоР 3.Лончакова. Заказ 2048 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиааодстеенно-издательские комбинат "Патент", г. Ужгород, ул:Гагарина. 101

Способ получения стеарата серебра

Примеры 1-3,8,9, 11,14

Светочуствительность.Продолжительность проявления при

110ОС

1,40-1,45

1,34

0,23-0,25

0 38