Способ получения тетраметил-тиурамдисульфида

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()808498 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 061278 (2!) 2712093/23-04

Р1)м. кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 07 С 155/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 280281 Бюллетень Й9 8

Дата опубликования описания 280281 (53) УДН 547 ° 496 ° 2 °. 07 (088 ° 8 ) (72) Авторы изобретения

Н.В.Тябин, A.Ï.Äàðìàíÿí, О.A Tèøèí, Н.П и A.lO.ÈHðoíoâ (7!) Заявитель

Волгоградский политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАМЕТИЛТИУРАМДИСУЛЬФИДА

Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к усовершенствованному способу получения тетраметилтиурамдисульфида, и может быть использовано на предприятиях химической промышленности.

Известен способ получения тетраметилтиурамдисульфида путем барботирования смеси окислов азота (NO è

ЙО ) с воздухом через водный раствор диметилдитиокарбамата натрия 1).

Несмотря на высокий выход тетраметилтиурамдисульфида (90-95%) большая длительность процесса (около 1 ч) и многостадийность (в 3 реактора ) не позволяет использовать его в крупнотоннажном производстве.

Кроме того, известен способ быстрого окисления диметилдитиокарбама, та натрия (время процесса 0,2-5 мин ), который включает непрерывную подачу в зону интенсивного перемешивания водного раствора диметилдитиокарба мата натрия в смеси с нитритом нат-, рия и водным раствором серной кислоты необходимой для поддержания рН в пределах 1,5-2. Отходящие окислы азо-. та смешивают с воздухом и вновь подают в зону реакции (2) .

Основной недостаток известного способа — использование дорогостоящего реагента нитрита натрия в количе5 стве 105% от теоретически необходимого, а также большое количество сточных вод

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения тетраметилтиурамдисульфида, который включает непрерывную подачу в зону реакции водного раствора диметилдитиокарбамата натрия и водного !

5 раствора минеральной кислоты в количестве, необходимом для поддержания рН в пределах 1,5-2. При этом через зону реакции проводится непрерывное барботирование окислов азота в смеси

20 с воздухом. Отходящие окислы азота выводятся из реакционной эоны, смешиваются с кислородсодержащим газом и подаются вновь в реакционную зону.

При длительности процесса 0,4-5 мин выход тетраметилтиурамдисульфида

) составляет 49-76 В (3j .

Недостатком известного способа является низкий выход продукта и большое количество сточных вод (70030 1530 т/год).

808498

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения тетраметилтиурамдисульфида путем взаимодействия диметилдитиокарбамата натрия с водным раствором минеральной кислоты при рН 1,5-2 в присутствии окислов азота раствор минеральной кислоты предварительно обрабатывают смесью окислов азота с кислородсодержащим газом в течение 30-60 с, после чего в реакционный раствор подают диметилдитиокарбамат натрия в течение 15-40 с.

Количество серной кислоты определяется условием поддержания рН реакционной среды в пределах 1,5-2 °

В качестве окислов азота используют NO и NG, которые в смеси с воздухом образуют другие окислы, например

Ng0g и Й204. Все окислы азота в смеси находятся в динамическом равновесии, и их количественное соотношение не влияет на выход продукта. Это позволяет варьировать подачей кислородсодержащего газа, например воздуха, в широких пределах.

Уменьшение времени предварительной обработки окислами азота раствора серной кислоты (меньше 30 с) и времени дозировки раствора диметилдитиокарбамата натрия (меньше 15 с), а также увеличение времени дозировки диметилдитиокарбамата натрия (выше

40 с) приводит к резкому снижению выхода продукта.

Увеличение времени предварительной обработки окислами азота в смеси с . воздухом раствора серной кислоты больше 60 с не влияет на выход продукта.

Пример 1. В реактор, снабженный турбинной мешалкой для интенсивного перемешивания, загружают

50 мл 10%-ной серной кислоты для поддержания рН среды в пределах 1,52. Затем осуществляют барботирование

12

20

20 30

1,0 1,0 1,0

1,5

1,0 2,0

86,5 79,7 79, 5 75

95 96

145 143 145 144 146 145

Время барботирования ннтроэных газов, с

Время дозирования диметилдитиокарбамата натрия, с

Расход воздуха, л/мин

Расход нитроэных газов, л/мин

Выход продукта, %

Температура плавления, С окислов азота в смеси с воздухом с расходом 1 л/мин через раствор минеральной кислоты. Через 30 с барботирование прекращают и дозируют

80 мл 20%-ного раствора диметилдитиокарбамата натрия в течение 26 с.

Выходящие иэ аппарата окислы азота смешивают с воздухом и вновь подают в реакционную зону барботированием.

После окончания дозировки диметилдитиокарбамата натрия суспензию образовавшегося тетраметилтиураьдисульфида продолжают перемешивать в течение 1 мин для удаления окислов азота. Затем суспензию тетраметилтиурамдисульфида промывают, фильтруют и

15 после сушки определяют выход продукта. Выход составляет 12,7 г или 95%.

Точка плавления 146оС

Пример 2. В реактор, снабженный турбинной мешалкой для интенgQ сивного перемешивания, загружают

50 мл 10%-ной серной кислоты для поддержания рН среды в пределах

1,5-2. Затем осуществляют барботирование окислов азота в смеси с воздухом с расходом 1,5 л/мин через раствор минеральной кислоты. Через ,60 с барботирование прекращают и дозируют 80 мл 20%-ного раствора диметилдитиокарбамата натрия в течение

30 с. Выходящие иэ аппарата окислы азота смешивают с воздухом и вновь подают .в реакционную зону барботированием.После окончания дозировки диметилдитиокарбамата натрия суспензию образовавшегося тетраметилтиурамдисульфида продолжают перемешивать в течение 1 мин для удаления окислов азота. Затем суспенэию тетраметилтиурамдисульфида промывают, фильтруют и после сушки определяют выход

49 продукта. Выход составляет 12,8 г или 96%. Точка плавления 145оС.

В таблице приведены результаты опытов по осуществлению способа получения тетраметилтиурамдисульфида.

30 30 30 115 60 30

1,5 1,5 1,5 2,0 1,0 1,5

808498

Формула изобретения

Составитель В.Жидкова

Техред Е. Гаврилешко Корректор Н. Швыдкая

Редактор В. Петраш

Заказ 65/25 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r..Óæãoðoä, ул. Проектная, 4

Снижение времени предварительной обработки раствора минеральной кислоты окислами азота в смеси с воздухом до 12 с, а также увеличение или снижение времени дозировки раствора диметилдитиокарбамата натрия относительно оптимальных значений (1540 с) приводят к снижению выхода продукта до 75%.

В то же время проведение процесса синтеза тетраметилтиурамдисульфида взаимодействием диметилдитиокарбамата натрия и раствора, серной кислоты, когда раствор кислоты предварительно обрабатывают окислами азота в смеси с воздухом в течение

30-60 с, а затем дозируют раствор диметилдитиокарбамата натрия в течение 15-40 с, позволяет получать продукт с высоким выходом (больше 95Ъ) и хорошим качеством, о чем свидетельствует высокая точка плавления

143- 1460С.

Кроме того, сокращается количество сточных вод до 120-150 т/год эа счет более полного превращения реагентов, а также за счет сокращения промывных вод на стадии отмывки тетраметилтиурамдисульфида от побочных продуктов.

Способ получения тетраметилтиурамдисульфида путем взаимодействия диметилдитиокарбамата натрия с водным раствором минеральной кислоты при

1О рН 1,5-2 a npacyTcTaHH oKHcnoa aaoTa, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, раствор минеральной кислоты предварительно обрабатывают смесью окислов азота с кислородсодержа15 щим газом в течение 30-60 с, после чего в реакционный раствор подают диметилдитиокарбамат натрия в течение 15-40 с.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1164391, кл. 12 о 17/02, опублик..1964.

2. Патент США Р 3255251, кл. 260-567, опублик. 1966. д 3. Патент США Р 3255250, кл. 260-567, опублик. 1966 (прототип).