Способ получения 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты

 

А.H.Äoëãà÷áâ, Л.Г.Матвеев, Т.М.Сушицкая и И.А.Абрамов ."

Г (72) Авторы изобретения (7l ) Заявнтель (54) EjP0C0E ПОЛУЧЕНИЯ 1,4-ФЕНИЛЕНДИАМИН-2-СУЛЬФОКИСЛОТЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, которая находит применение в синтезе красителей.

Известны способы получения 1,4-фе- нилендиамин-2-сульфокислоты„ например обработкой диаминомеркаптобензола перекисью водорода и 75- 1004 серной кислоты при 15- 110 С с высоким выходом (1 ).

Однако в известном способе не оговаривается выход целевого продукта и, кроме того, используется дефицитный диаминомеркаптобенэол и образуется бол ьшое коли че ст во сточных вод, трудно поддающихся утилизации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, заключающийся в восстановлении аммонийной соли 4-нитроанилин-2- сульфокислоты чугунной стружкой в кислой водной сре2 де при температуре кипения реакционной массы (98-105 C) ° Продолжительность процесса 32 ч. Выход целевого продукта 85,2Ж (2 ).

К недостаткам известного способа относятся относительно невысокий выход целевого продукта, длительность процесса, а также применение ручного труда при загрузке чугунной стружки и выгрузке железного шлама, и образование большого количества твердых отходов, что все в целом усложняет процесс.

Цель изобретения — повышение выхода, упрощение и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается способом получения 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, заключающимся в электрохимическом восстановлении аммонийной соли 4-нитроанилин-2- сульфокислоты в водном растворе при нагревании, восстановление проводят в

Пример 6. 12,0 г (0,051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл воды восстанавливают на катоде из стали Х18Н9Т в условиях, аналогичных примеру 2. Количество пропущенного электричества

10 А/ч. Образуется 9,38 г 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, что соответствует выходу по веществу 97 7Ф и выходу по току 80,13.

Пример 7. 12,0 г (0,051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл воды восстанавливают на катоде из стали Х18Н9Т при плотности тока 5 А/дм . Остальные условия аналогичны примеру 2.

Количество пропущенного электричества 9,6 А/ч. Образуется 9,08 г

1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, 3 93744 электролизере с разделенными керамической или катионнообменной диафрагмой катодным и анодным пространствами на катоде иа стали Х 18Н9Т или мемеди, или свинца и свинцовом аноде при 60-650С и плотности тока 5-7А/дм .

Процесс проводят в любой водной среде - кислой, щелочной или нейтральной. Длительность. процесса 6 ч, выход целевого продукта по веществу

93,3-98,83 и по току 73,2-81,23.

При проведении электрохимического синтеза использованы мембраны гетерогенные ионообменные марки MK-40 состава - композиция смолы КУ-2 с полиэтиленом, армированная капроновой сеткой.

Керамические пластины получают путем обработки облицовочной плитки плавиковой кислотой до полного снятия слоя глазури.

Целевое соединение является высокоплавким; обугливается при температуре более 350 С, к которому предъяво ляются следующие требования: внешний вид - паста от светло-сиреневого до сиреневого цвета; содержание основного вещества в пасте (н/м) 401; содержание основного вещества B высушенном продукте (н/м) 953; цветность в 0,5 н, растворе гидроокиси натрия (Ю/б) 40 .

Пример 1. 12 0 г (О 051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл 1 М водного раствора едкого натра восстанавливают в

ЗЗ электролизере с диафрагмой (из катионообменной мембраны MKg-40) на катоде из стали Х18Н9Т. Катодная плотность тока 6А/дм .Анолит - 1 И водный раствор сульфата натрия, анодсвинец. Электролиз проводят при 6065ОС и перемешивании до полного превращения исходного продукта (.контролируется ТСХ) ° По окончании электролиза окрашенный раствор обесцвечивается.

Затраченное количество электричества составляет 10 A/÷. Образуется

8,96 r (0,048 моль) 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, что соответствует выходу по веществу 93,34 и выходу о

50 по току - 76,5>.

Пример 6. 12,0 r (0,051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл 0,25 М водного раствора серной кислоты восстанавливают в электролизере с диафрагмой, например керамическая пластина, на свинцовом катоде. Аналит — 0,5 И вод9 4 ный раствор серной кислоты. Анод и условия электролиза те же, что и в примере l . Количество пропущенного электричества составляет 10 А/ч.

Образуется 9,27 г (0,049 моль)

1, 4-фенилендиамин-2- сул ьфокислоты, что соответствует выходу по веществу

96,6ã. и выходу по току 79,21.

Пример 3. 12,0 (0,051 моль)1 аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл 1 М аммиачного буфера восстанавливают на катоде из стали Х 18Н9Т в условиях, аналогичных примеру 1. Количество пропущенного электричества 10 А/ч. Образуется

9,2 г (0,049 моль) 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, что соответствует выходу по веществу 95,84 и выходу по току 78,6r..

Пример 4. 12,0 г (О 051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл воды восстанавливают на свинцовом катоде в условиях, аналогичных примеру 2. Количество пропущенного электричества tO A/ч;

Образуется 8,97 r (0,048 моль) 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, что соответствует выходу по веществу

93,43 и выходу по току 76,6Ф.

Пример 5. 12,0 г (0,051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 100 мл воды восстанавливают на медном катоде в условиях, аналогичных примеру 2. Количество пропущенного электричества 10 А/ч.

Образуется 9,04 г (0,048 моль) 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты, что соответствует выходу по веществу

94,1i и выходу по току 77,2Ф.

9374 с

Формула изобретения

Составитель . Власова.

Редактор Н.Рогулич Техред Ж. Кастелевич

Корректор " НУска

Заказ 4370/31 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, 3-35, Раувская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул;Проектная, 4 э что соответствует выходу по веществу

94,64 и выходу по току 81,23.

Il р и м.е р 8. 12,0 г (0,051 моль) аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в 10 мл воды восстанавлива- з ют на катоде из стали Х18Н9Т при плотности тока 7 А/дм, остальные условия аналогичны примеру 2. Количество пропущенного электричества

10,8А/ч. Образуется 9,27 г 1,4-фени- 16 лендиамино-2-сульфокислоты, что соответствует выходу по веществу 96,43 и выходу по току 73,2 ь.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить выход целевого 1$ продукта, интенсифицировать и упростить процесс его получения.

Способ получения 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты восстановлением

49 d аммонийной соли 4-нитроанилин-2-сульфокислоты в водном растворе при нагре; ванин, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, упрощения и интенсификации процесса, восстановление проводят электрохимически в электролизере с разделенными керамической или .катионнообменной диафрагмой катодным и анодным пространствами на катоде из стали Х18Н9Т или меди, или свинца и свинцовом аноде при 60-65 С и fNQT ности тока 5-7 A/äì .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. РЖ "Химия", 7 Н 103 П, 1964.

2. Временный технологический регламент И 221-П производства 1,4-фенилендиамин-2-сульфокислоты. Чебоксары, 1978 (прототип) °