Способ получения метансульфокислоты


 


Владельцы патента RU 2496772:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

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 области технологии получения серасодержащих органических соединений, в частности, к синтезу метансульфокислоты и ее производных. Метансульфокислота (МСК) -, сильная органическая кислота хорошо растворимая в воде, обладает проводимостью близкой к проводимости сильных минеральных кислот (серная, соляная) и может быть использована для электрохимических процессов. Многие металлы (Hg, Pb, Sr, Ва, Ca, Ag) нерастворимые в водных растворах серной и соляной кислот хорошо растворяются в метансульфокислоте, что позволяет использовать ее для их электроосаждения. Она также используется в химической, электронной и радиотехнической отраслях промышленности. Кроме того, метансульфокислота используется в качестве катализатора реакций нитрования, ацелирования, этерификации и полимеризации алефинов.

Известен способ получения метансульфокислоты из диметилсульфоксида [патент РФ №2344126. Кл. С07с, от 19.11.2007. Способ получения метансульфокислота. /Хидиров Ш.Ш., Омарова К.О., Хибиев Х.С.]. Согласно этому способу ее получают путем электролиза 1,0-4,0 М водного раствора диметилсульфоксида в анодном отделении диафрагменного электролизера на фоне водного раствора электролита при плотностях анодного тока 0,06-0,12 А/см2. Недостатком известного способа является использование в качестве проводящего электролита серной кислоты, которая хорошо смешивается с конечным продуктом метансульфокислотой, на отделение которой затрачивается средства и осложняет технологию.

Наиболее близким по сущности способом является получение метансульфокислоты [патент РФ №2386584. Кл. С07с, от 25.11.2009. Способ получения метансульфокислота. / Хидиров Ш.Ш., Хибиев Х.С.] путем электролиза водного раствора диметилсульфоксида в бездиафрагменном электролизере в присутствии МСК в качестве фонового электролита при плотностях тока 0,12-0,18 А/см2.

Недостатком данного способа получения метансульфокислоты является использование в качестве исходного вещества диметилсульфоксида - жидкого вещества при комнатной температуре, которое легко испаряется при электролизе с ростом температуры за счет джоулеевого тепла.

Кроме того, при электролизе по известному способу диметилсульфоксид требует осторожного обращения, для чего используется вытяжная система и другое оборудование, что приводит к осложнению технологии синтеза и росту энергозатрат.

В связи с этим задачей данного изобретения является разработка электрохимического способа синтеза МСК с использованием другого исходного вещества, исключающего недостатки, характерные для диметилсульфоксида.

Технический результат заключается в проведении процесса электролиза путем замены исходного вещества диметилсульфоксида на диметилсульфон.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что проводят электролиз 0,1-0,2 М раствора диметилсульфона в бездиафрагменном электролизере при плотностях анодного тока 0,12-0,2 А/см2.

Приводим примеры осуществления изобретения.

Пример 1.

Электросинтез метансульфокислоты их диметилсульфона проводят в бездиафрагменном электролизере цилиндрической формы из стеклоуглерода, который служит катодом. Анодом служит гладкая платиновая пластина с геометрической поверхностью 4 см2, которую устанавливают в центре электролизера. В электролизер заливают 50 мл 0,1 М водного раствора метансульфокислоты и растворяют 0,47 г диметилсульфона (0,1 М раствор). Электролиз проводят при плотности анодного тока 0,12 А/см2. Электролиз проводят в течении 1 часа. Концентрацию конечного продукта - метансульфокислоты определяют методом кислотно-основного титрования.

Расчет проводили по суммарному уравнению анодной реакции электроокисления диметилсульфона до метансульфокислоты.

Выход по току составляет 98%.

Пример 2.

Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 0,15 М водный раствор диметилсульфона на фоне 0,1 М водного раствора метансульфокислоты при плотности анодного тока 0,12 А/см2. Выход по току конечного продукта составляет 80%.

Пример 3.

Проводят аналогично примеру 1. Электролизу подвергали 0,2 М водный раствор диметилсульфона на фоне 0,1 М водного раствора метансульфокислоты при плотности анодного тока 0,12 А/см2. Выход по току конечного продукта составляет 50%.

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты из диметилсульфона на фоне 0,1 М метансульфокислоты при различных плотностях тока представлены в таблице 1.

Данные препаративного электросинтеза метансульфокислоты
№ п/п Конц.
диметилсульфона, М
Фоновый электролит, МСК (М) i,
A/см2
Вых. по
току, %
Вых. по в-ву, г
1. 0,1 0,1 0,12 98 0,46
2. 0,1 0,1 0,14 96 0,45
3. 0,1 0,1 0,16 98 0,46
4. 0,1 0,1 0,20 95 0,44
5. 0,1 0,1 0,25 60 0,28

Из таблицы видно, что в пределах плотностей тока 0,12-0,2 A/см2 выход по току практически остается достаточно высоким. При i>0,2 A/см2 выход по току падает, что может быть связано с процессами деструктивного окисления диметилсульфона, а также с процессом превышения скорости сопряженной кислородной реакции.

Предложенный метод получения метансульфокислоты путем электролиза водных растворов диметилсульфона по сравнению с известным электрохимическим способом получения его из диметилсульфоксида имеет ряд преимуществ:

1. Синтез метансульфокислоты в предложенном способе не требует проведения специальных мер предосторожности, предусматриваемых исключение испарения исходного вещества и загрязнения окружающей среды.

2. При данном способе производительность процесса увеличивается за счет повышения плотности анодного тока.

3. По данному методу конечный продукт получается более высокой чистоты и может быть концентрирован и выделен в чистом виде путем простого упаривания.

4. Метод получения метансульфокислоты из диметилсульфона не требует дополнительной очистки от газообразных побочных продуктов.

5. По предложенному способу выход по току сравнительно больше, чем в случае получения метансульфокислоты из диметилсульфоксида.

Способ 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 A/см2.



 

Похожие патенты:

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.

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 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