Способ получения метансульфокислоты


 


Владельцы патента RU 2412164:

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет (RU)

Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к с синтезу метансульфокислоты (СН3SO3Н) путем проведения электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в бездиафрагменном электролизере в присутствии метансульфокислоты в качестве фонового электролита при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2. Технический результат заключается в упрощении процесса и повышении эффективности синтеза метансульфокислоты в бездиафрагменном электролизере путем исключения дополнительного реактива и повышения производительности за счет использования более высокой анодной плотности тока. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к с синтезу метансульфокислоты (СН3SO3H), используемой в качестве растворителя, катализатора реакции нитрования, нитрозирования, этерификации, ацилирования, полимеризации олефинов, а также может быть использована в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности.

Аналогом является способ получения метансульфокислоты гидролизом метансульфохлорида при нагревании в присутствии катализатора сульфокислоты формулы R-SO3H, где R-C1-C18 алкил или замещенный алкилом фенил, в количестве 0,1-1,05 мас.% при 65-95°С (Патент №2062268 (Россия) С1, кл. C07C, от 20.06.1996 г.).

Недостатком данного способа является использование в качестве исходного вещества токсичного метансульфохлорида, а также дефицитного катализатора и высокой температуры, что делает его трудоемким и дорогим.

Прототипом является способ получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида ((CH3)2SO) на фоне серной кислоты в анодном отделении диафрагменного электролизера при плотностях тока 0,06-0,12 А/см2 (патент №2344126 (Россия) С1, кл. C07C, от 19.11.2007 г.).

К недостатку известного электрохимического способа получения метансульфокислоты из диметилсульфоксида относится использование в качестве фонового электролита серной кислоты. Метансульфокислота хорошо смешивается с серной кислотой, при отделении и очистке происходят потери конечного продукта.

К недостатку известного способа также относится использование электролизера с диафрагмой, что приводит к повышению перенапряжения на электролизере и перерасходу электроэнергии.

Задачей данного изобретения является совершенствование способа синтеза метансульфокислоты из диметилсульфоксида.

Технический результат заключается в упрощении процесса и повышении эффективности синтеза метансульфокислоты в бездиафрагменном электролизере путем исключения дополнительного реактива и повышения производительности за счет использования более высокой анодной плотности тока.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что проводят электролиз 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида на фоне электролита - метансульфокислоты - в бездиафрагменном электролизере на платиновом аноде при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

Электросинтез метансульфокислоты из диметилсульфоксида проводят в бездиафрагменном электролизере цилиндрической формы из нержавеющей стали или из стеклоуглерода, который служит катодом. Анодом служит гладкая платиновая пластина с площадью геометрической поверхности 8 см2, которую устанавливают в центре электролизера. В электролизер заливали 50 мл 0,2 М водного раствора метансульфокислоты и 2,0 М раствор ДМСО. Электролиз проводят при плотности анодного тока 0,12 А/см2. После завершения электролиза образующийся водный раствор метансульфокислоты по необходимости концентрируют путем упаривания. После упаривания и охлаждения получается расплывающаяся на воздухе кристаллическая масса, которая представляет собой метансульфокислоту с температурой плавления 20°С.

Идентификацию конечного продукта проводили путем перевода метансульфокислоты в ее натриевую (или калиевую) соль с последующим снятием ИК-спектров. ИК-спектры снимали на спектрометре FT-80 с Фурье преобразованием с использованием программного комплекса «Get Spektrum». Полоса, характерная для S=O группы, проявляется при 1070-1030 см-1.

Количественное определение метансульфокислоты проводилось методом кислотно-основного титрования. Выход метансульфокислоты по току составляет 90%.

Пример 2.

Проводился аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 2,0 М водный раствор диметилсульфоксида на фоне 0,2 М водного раствора метансульфокислоты при плотности тока 0,14 А/см2. Выход по току конечного продукта составляет 91%.

Пример 3. Проводился аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 2,0 М раствор диметилсульфоксида на фоне 0,2 М водного раствора метансульфокислоты при плотности тока 0,16 А/см2. Выход по току, как и в примере 1, составляет 90%.

Пример 4.

Электролиз проводится идентично примеру 1. Электролизу подвергают 2,0 М раствор диметилсульфоксида на фоне 0,2 М водного раствора метансульфокислоты. Электролиз проводили при плотности тока 0,18 А/см2. Выход по току составляет 87%.

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты из диметилсульфоксида на фоне 2,0 М метансульфокислоты при различных плотностях тока представлены в таблице.

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты
№ пп Конц. ДМСО М i, А/см2 Q, Кл Выход по току, % Выход по в-ву, г
1 2,0 0,12 5,36 90 5,5
2 2,0 0,14 5,36 91 6,0
3 2,0 0,16 5,36 90 5,5
4 2,0 0,18 5,36 87 5.3
5 2,0 0,20 5,36 70 3,5

Как следует из таблицы, выше 0,18 А/см2 выход по току метансульфокислоты существенно уменьшается, что обусловлено протеканием побочных реакций выделения водорода на катоде и кислорода на аноде.

Метансульфокислота, синтезируемая путем электролиза водных растворов диметилсульфоксида (ДМСО), получается в виде расплывающейся на воздухе массы высокой чистоты.

Предложенный метод имеет некоторые преимущества по сравнению с известным электрохимическим способом получения его из диметилсульфоксида.

1. Синтез метансульфокислоты в предложенном методе осуществляют в бездиафрагменном электролизере, в котором, как известно, напряжение на электролизере меньше и соответственно количество электроэнергии, затрачиваемой на единицу массы конечного продукта, уменьшается.

2. При синтезе данным способом нет необходимости очистки конечного продукта от побочных реактивов.

3. Метансульфокислота получается достаточно высокой степени чистоты, сокращается число операций, а также материалы и средства на выделение и очистку.

4. При данном способе синтеза метансульфокислоты увеличивается производительность процесса за счет увеличения плотности анодного тока.

Таким образом, для заявленного способа в том виде, в каком он охарактеризован в описании, подтверждена возможность его осуществления просто и без использования дорогих реактивов и оборудования. Синтезируемое соединение - метансульфокислота - находит применение в качестве реагента, растворителя и катализатора в препаративном органическом синтезе и в фармацевтической промышленности.

Способ получения метансульфокислоты путем проведения электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида, отличающийся тем, что электролиз проводят в бездиафрагменном электролизере в присутствии метансульфокислоты в качестве фонового электролита при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к с синтезу метансульфокислоты, используемой в качестве катализатора реакции нитрования, нитрозирования, этерификации, ацилирования, полимеризации алефинов, а также может быть использовано в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу получения алкансульфокислоты, включающему следующие стадии: (а) окисление алкилмеркаптанов и/или диалкилдисульфидов и/или диалкилполисульфидов с числом атомов серы от трех до девяти азотной кислотой с образованием алкансульфокислот, воды, оксидов азота, а также других побочных продуктов, (б) регенерацию полученных на стадии (а) оксидов азота кислородом до азотной кислоты и возвращение азотной кислоты на стадию (а), причем стадии (а) и (б) проводятся в отдельных друг от друга реакционных емкостях.

Изобретение относится к новым производным глицинамида формулы (I), которые, являясь агонистами рецепторов холецистокинина, могут быть использованы в фармацевтических средствах, позволяющих лечить некоторые расстройства пищеварения, ожирение, психозы и другие.

Изобретение относится к способу получения метансульфокислоты путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида на фоне метансульфокислоты, отличающийся тем, что электролизу подвергают 0,1-0,15 М водный раствор диметилсульфона при плотностях анодного тока 0,12-0,20 А/см2. Технический результат заключается в проведении процесса электролиза путем замены исходного вещества диметилсульфоксида на диметилсульфон. Преимущества: синтез метансульфокислоты не требует проведения специальных мер предосторожности, предусматривающих исключение испарения исходного вещества и загрязнения окружающей среды; производительность процесса увеличивается за счет повышения плотности анодного тока; конечный продукт получается более высокой чистоты и может быть концентрирован и выделен в чистом виде путем простого упаривания; не требуется дополнительной очистки от газообразных побочных продуктов; выход по току сравнительно больше, чем в случае получения метансульфокислоты из диметилсульфоксида. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к улучшенному способу получения мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана. Указанное соединение может быть использовано при заболеваниях и состояниях, таких как шум в ушах, невропатической боли и при лечении болезни Альцгеймера. Способ включает стадию(i): взаимодействие 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана с метансульфоновой кислотой в анизоле при температуре от 50°С до 100°С и отношении объема анизола к массе 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана от 5 до 15 мл анизола на грамм 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана. Растворитель может содержать воду, растворенную в нем. Способ также может включать стадию (ii): выделение мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана из реакционной смеси стадии (i) кристаллизацией при снижении температуры в диапазоне от -20°С до 50°С. Дополнительно, после стадии (i) или стадии (ii), способ может включать по меньшей мере одну из стадий (iii)-(v). Стадия (iii) заключается в перекристаллизации продукта, образовавшегося на стадии (i) или стадии (ii) из анизола; стадия (iv) включает добавление мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана на любой из предшествующих стадий (i)-(iii); и стадия (v) включает деагломерацию и/или измельчение продукта, образовавшегося на любой из предшествующих стадий (i)-(iv). Кристаллы, полученные на стадии (iv), являются звездообразными. На стадии (ii) или на стадии (iv) также получают частицы мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана, где менее чем 15% по массе частиц имеют размер частиц 10 мкм и менее или где менее чем 10% по массе частиц имеют размер частиц 10 мкм и менее. Перед выделением мезилата 1-амино-1,3,3,5,5-пентаметилциклогексана смесь, полученную на стадии (i), (ii) или (iii), обычно охлаждают до комнатной температуры или ниже комнатной температуры при скорости охлаждения от 0,05°С/мин до 2°С/мин. 4 н. и 7 з. п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 22 пр.

Изобретение относится к технологии получения серосодержащих органических соединений, в частности к синтезу метансульфокислоты. Метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацилирования, этерификации и полимеризации олефинов. Она также используется в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности. Способ получения метансульфокислоты осуществляют путем электролиза водного раствора диметилсульфона на фоне метансульфокислоты, электролиз проводят из концентрированных водных растворов 0,2-1,6 М диметилсульфона и осуществляют в анодном отделении диафрагменного электролизера, причем после завершения электролиза анолит подвергают нагреванию при температуре 70-80°C. Задачей данного изобретения является усовершенствование способа синтеза метансульфокислоты путем электролиза водных растворов диметилсульфона высоких концентраций. Технический результат заключается в проведении процесса электросинтеза метансульфокислоты из концентрированных растворов диметилсульфона. Предложенный метод имеет ряд преимуществ: производительность процесса увеличивается за счет повышения концентрации исходного вещества; получают метансульфокислоту высокой чистоты; в значительной степени ускоряется процесс получения метансульфокислоты; не требуется сложное оборудование; промежуточный продукт электролиза - диметилдисульфон - является нетоксичным и экологически безопасным веществом. 6 пр., 1 табл.
Наверх