Способ получения аммониевых солей алкилсерных кислот

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИЮ

ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ

4r"43 (61) Дополнительное (22) Заявлено 030578 с присоединением зая (23) Приоритет

Опубликовано 150

)М. Кл.

C 07 С 141/04

A 61 К 31/095

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

) УДК 547.269.3. .07(088.8) Дата опубликован (72) Авторы изобретения

B.Ñ. Ценюга, A.A. Фурсенко, Н.A. Надежина, Е.Я. Агнаева и 3.С. Замчук (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ

АЛКИЛСЕРНЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения аммониевых солей алкилсерных кислот общей формулы 1

ЫНРБО4, где R — алкил с 1-4 атомами углерода, которые находят применение в качестве алкилирующих агентов, а также могут быть использованы в синтезе ряда красителей и биологически активных соединений.

Известен способ получения аммониевых солей алкилсерных кислот общей формулы 1, заключающийся в том, что соответствующий алифатический спирт 15 подвергают обработке концентрирован.ной серной кислотой при мольном соотношении кислоты: спирт, равном 1,5 с последующей нейтрализацией получен ной алкилсерной кислоты углекислым ?О аммонием и зкстракцией целевого гродукта, кипящим алифатическим спиртом с дальнейшим охлаждением и перекристаллизацией. Выход целевого продукта не превышает 50% (1). 25

К недостаткам известного способа относятся низкий выход целевого продукта вследствие его гидролиза, протекающего в основном при зкстракции под влиянием воды, содержащийся Ь 30

Г 2 реакционной массе, а также образование наряду с целевым продуктом сульфата аммония (за счет присутствия в реакционной смеси непрореагировавшей серной кислоты), образование побочного продукта — углекислого газа, применение токсичного метанола для экстракции при получении метилсульфата аммония, что в целом усложняет весь технологический процесс.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения аммониевых солей аксилсерных кислот общей формулы 1, заключающимся в том, что соответствующий алифатический спирт подвергают взаимодействию с концент зированной серной кислотой при мольном соотношении реагентов, равном соответственно 10-15:1 при нормальной или повышенной температуре, предпочтительно при 75-85 C при атмосферном или повышенном давлении (2-3 атм), с последующей нейтрализацией, полученной алкилсерной кислоты газообразным аммиаком (рН 6-10). Целевой продукт выделяют известным способом путем удаления спирта иэ реакционной е, Ф

° Ф

Ф

72763

Формула изобретения

ИН4НЯО4 где R — - алкил с 1-4 атомами углерода, взаимодействием соответствующего алифатического спирта с концентрированной серной кислотой с последующей нейтрализацией полученной алкилсерной кислоты, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения процесса, последний проводят при мольном соотношении спирт: кислота, равном соответственно 10-15:1, а в качестве нейтрализующего агента используют газообразный аммиак, 2, Способ по и, 1, отличаюшийся тем, что процесс взаимодействия спирта с кислотой проводят при 75-85 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Wernei Е.A., Т. Chem. Soc, 1914, 105, с. 2762 (прототип). раж 495 Подписное массы дистилляций, или при охлаждении с последующей фильтрацией, или декантацией маточного раствора. Выход целевого продукта 93,4-95%.

Отличительными признаками способа являются проведение процесса взаимодействия спирта с кислотой при моль5 -ном "соотношении, равном соответственно 10-15:1 и использование в качестве нейтралиэующего агента газообразного аммиака. 1О

Пример 1. В реактор, снабженный рубашкой, термометром и мешалкой, загружают 195 мл безводного ме": танола и" при перемешивании подают

11 5 мл 96%-ной серной кислоты. Далее

I о раствор нагревают до 80+5 С под давле- 15 нием азота 3 ати и выдерживают при этих условиях в течение 1 ч, после чего реакционную смесь охлаждают до

20+5 С. Полученный раствор содержит

13,6 вес .% метилсерной кислоты. Для 20 его нейтрализации используют около

4 г ГазообразнОго аммиака; при нейтрализации смеси ее рН доводят до

9-10 при 25+5 С . По окончании нейтралйэации реакционную массу, содержащую метилсульфат аммония, охлаждают до 5-10 C выпавшие кристаллы отделяют от спирта фильтрацией и сушат.

Получают 25 г метилсульфата аммо. ния что соответствует 93,4% от теоретического, считая на взятую метилсерную кислоту.

Формула соли NHSO4 . Молекулярный вес 129.

Найдено,%: Н 5,6; С 9,5; N 10,4;

S 24,9; О 49,6.

Вычислено,%: Н 5,4; С 9,3;

N 10,3; S 24 8; О 49,7.

Т.пл ° 98-100 С, соль растворима в воде, спиртах, других полярных растворителях, гигроскопична. . 40

Пример 2. В реактор, снабженный рубашкой, термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают абсолютирбванный этанол в количестве 450 мп. Затем при перемешива- 45 нии дозируют 22,5 мл 96%-ной серной кислоты. Смесь выдерживают при перео мешивании и температуре 80+5 С в течение 1 ч, после чего охлаждают. Кон- центрация этилсерной кислоты в полу- 50 ченном растворе составляет 12,9 вес.%

В полученный, раствор дозируют примерно 7 r газообразного аммиака до рН 6-8. Из реакционной. смеси отгоняют спирт, заливают=ацетбн," выпавшие .кристаллы отделяют от маточника центрифугированием и сушат.

Получают 55 r этилсульфата аммо" . ния, что соответствует 95%-ому выходу от теории, счйтая на этилсерную кислоту.

О

ФормУла соли NH4С Н 8 4 ° Молекулярный вес 143.

ЦНИИПИ Заказ 1069/24 Ти

8 4

Найдено,%: Н 6,4; С 17; N 9,5;

S 22,4; О 44,7.

Вычислено,%: Н 6,3; С 16,8;

N 9,8; S 22,3; О 44,8.

Т.пл. 99-102 С.

Растворимость при 20 С в воде и в полярных растворителях .(этаноле, диметилформамиде и др.) около

20 вес.%. В неполярных растворителях (четыреххлористом углероде, толуоле)., соль практически не растворима или малорастворима .

Таким образом, способ по изобретению имеет следующие преимущества перед известным:

Синтез алкилсерных кислот проводится в большом избытке алифатического спирта (до 10 + 15 молей на

1 моль моногидрата H SO4), что обеспечивает практически полное превращение серной кислоты в алкилсерную кислоту и исключает образование сульфата аммония на стадии нейтрализации.

Использование в качестве нейтралиэирующего агента газообразного аммиака вместо карбоната аммония исключает образование побочных продуктов углекислого газа и воды, а также способствует увеличению выхода целевого продукта до 95% при высоком его качестве.

Отсутствие в реакционной массе сульфата аммония устраняет дополнительную операцию зкстракции алкилсульфата аммония кипящим алифатическим спиртом, что упрощает аппаратурное .оформление процесса и создает более беэойасные условия его проведения, 1. Способ получения аммониевых солей алкилсерных кислот общей формулы I

Фиииал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4