Способ очистки @ -толуолсульфокислоты

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ П-ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ с использованием кристаллизации из воды, отличающийс я тем, что, с целью упрощения процесса, техническую п-толуодсульфокислоту подвергают двойной перекристаллизации при 10-15 0 сначала из смеси бутилового спирта и бензола при массовом соотношении п-толуолсульфокислота: бутиловый спирт:бензол , равном 1:0,24:

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЦТЬЙ (21) 3491193/23-04 (22) 08.09.82 (46) 15.02. 85. Бюл. !II9 6 (72) Я.Н.Агейчева, Н.В.Мерзлякова и И.Н.Шевцова (71) Березниковский химический завод (53) 547.541.05(088.8) (56) 1. Патент Франции Ф 2351097, кл. С 07 С 143/28, опублик. 1977.

2. Патент Польши В 76787, кл. 12, О, 23/01, С 07 С 143/28, опублик. 1975 (прототип).

4(st) C 07 С 143/28//A 61 К 31/095 (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ П-ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ с использованием кристаллизации из воды, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса, техническую п-толуолсульфокислоту подвергают двойной перекристаллизации при 10-150С сначала из смеси бутилового спирта и бензола при массовом соотношении п-толуолсульфокислота: бутиповый спирт:бензол, равном 1 :0,24:(0,32-0,61), а затем из воды при массовом соотношении и — толуолсульфокислота:вода, равном 1:(0,05-0,1).

1139725

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки и-толуолсульфокислоты (п-ТСК), которая находит применение в синтезе фармацевтических препаратов. 5

Известен способ получения п-ТСК, не содержащей иэомеров, путем сульфирования толуола 85Х-ной серной кислотой при 140 С, доведением концентрации серной кислоты до 60-757 и 10 оставляют п-ТСК кристаллизоваться в виде гидрата, извлекают ее и промывают водным раствором серной кислоты до тех пор, пока она не будет содержать изомеров (1) .

t5

Однако целевой продукт содержит сульфат-ионы и гигроскопичен.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки п-ТСК, заключающийся в том, что смесь после 20 сульфирования толуола охлаждают при размешивании до 20 С, отфильтроО вывают выкристаллизовавшийся технический продукт. Далее промывают его

12 л легколетучего растворителя (аце-25 тон, этилацетат), снова фильтруют.

Отфильтрованные кристаллы помещают в обогреваемую емкость, куда перед этим внесено 200 л деминерализован- . ной воды, после растворения добав- ЗО ляют 2 кг активированного угля и нагревают при 90 С в течение 3 ч, а затем фильтруют через хлопчатобумажную ткань. Фильтрат загущают до такого состояния, когда отобранная проба после охлаждения совершенно не будет растекаться. Выделенные после охлаждения кристаллы отфуговывают, вносят 5 л этилацетата и снова отфильтровывают. Продукт сушат при 40 температуре не выше 40 С при по— о стоянном размешивании в течение

1-2 .ч. Получаемый продукт негигроскопичен. О чистоте продукта судят только по отсутствию гигроскопич- 45 ности, не указывается также изомерный состав готового продукта (2) .

Однако процесс получения чистой п-толуолсульфокислоты трудоемок и длителен во времени. Кроме того, для перекристаллизации используется большое количество воды, а поэтому и следующая стадия — загущение длительна, и использование дефицитного растворителя — этилацетата, что в се в целом усложняе т процес с

Цель изобретения — упрощение про. цесса.

Массовая доля,X и-толуолсульфокислоты о-толуолсульфокислоты м-толуолсульфокислоты

Температура плавления, С

Остаток после прокаливания, Е

98,8

0,39

0,4

105

0,1

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки п-ТСК с использованием кристаллизации из воды техническую п-ТСК подвер— гают двойной перекристаллизации при 10 — 15 С сначала из смеси бутило0 вого спирта и бензола при массовом соотношении и-ТСК: бутиловый спирт: бензол, равном 1:0,24: (0,32-0,61), а затем из воды при массовом соотношении п-ТСК:вода, равном 1:(0,05-0,1).

Для перекристаллизации используют техническую п-ТСК следующего состава, п-ТСК 83 — 85,2 о-ТСК 10,4-11,2 м-ТСК 3,6-6,5

Пример 1. Предварительно получают сульфомассу сульфированием толуола серной кислотой (концентрации 92-94X). При этом 2-кратное количество паров толуола пропускают при 135 С через 83,6 г о серной кислоты, 100 r полученной технической толуолсульфокислоты,.охо лажденной до 70 С, загружают в реактор емкостью 500 мл, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником. Затем загружают

30 мл бутилового спирта и 40 мл бензола (весовое соотношение 1:0,24

:0,35) . Содержимое реактора перемео шивают при 60 С в течение 10 мин, затем останавливают мешалку и дают смеси самоохладиться до 25оC Полученную реакционную массу охлаждают далее на водяной бане до 15 С. Выкристаллизовавшуюся п-толуолсульфокислоту отфильтровывают. Полученные кристаллы растворяют в минимальном количестве воды — 5 мл (весовое соотношение 1:0,05) при 70 С затем

У массу ставят на самоохлаждение до 15 С.

Выкристаллизовавшуюся и †толуолсульфокислоту отфильтровывают и сушат при о

40 С до температуры плавления 104 С.

Получают 73,5 г чистой и-толуолсульфокислоты (73,5/).

Полученный готовый продукт удовлетворяет требованиям фармацевтической промышленности и имеет следующую характеристику:

3 ° 11397

Пример 2. Продукт, полученный по примеру 1, иерекристаллизовывали из смеси бутилового спирта и бен" зола при весовом соотношении 1:0,24:

:0,35 (30 мл бутилового спирта и

40 мл бензола) при 10 С. о

Полученный продукт имеет следующий состав:

Массовая доля,X п-толуолсульфокислоты о-толуолсульфокислоты м-толуолсульфокислоты

Остаток после проканивания, 7 0,1

Температура плавления, С 105

Количество продукта, г 80,5

Пример 3. Продукт, полученный по примеру 1, перекристаллизовывали из смеси бутилового спирта и бензола при весовом соотношении

1:0,24:0,32 (30 мл бутилового спирта и 36 мл бензола) при температуре кристаллизации 10 С.

0, Полученный продукт имеет следующий состав: 25

Массовая доляр X п-толуолсульфокислоты о-толуолсульфокислоты м-толуолсульфокислоты

Остаток после прокаливания, 7.

Температура плавления, С

Количество продукта, r

99,4 ip

0,09

0,18

0,1

104

76,6. SO

Пример 5. Продукт, полученный по примеру 1, перекристаллизовывали из смеси бутилового спирта и бензола при весовом соотношении 55

1:0,24:0,44 (30 мл бутилового спирта и 50 мп бензола) при температуре крис. таллизации 1О С.

Пример 4. Продукт, полученный по примеру 1, перекристаллизовы- З5 вали из смеси бутилового .спирта и бензола при весовом соотношении

1:0,24:0,32 (30 мл бутилового спирта и 36 мл бензола) при температуре кристаллизации 15ОС.

Полученный продукт имеет следующий состав:

Массовая доля; X .. п-толуолсульфокислоты . 98,2 о-толуолсульфокислоты 0,41 м-толуолсульфокислоты 1 3

Остаток после прокаливания, 7

Температура плавления, С

Количество продукта, r

Полученный продукт имеет следующий состав:

Массовая доля, X. п-толуолсульфокислоты 98,3 п-толуолсульфокислоты 0,4 м-толуолсульфокислоты 1,2

Остаток после прокаливания, X 0,1

Температура плавления, С 104 о

Количество продукта, г . 76

Пример 6. Продукт, полученный по примеру 1 перекристаллизовыJ вали из смеси бутилового спирта и бензола при весовом соотношении

1:0,24 0,61 (30 мл бутилового спирта и 70 мл бензола) при 10 С.

Полученный продукт имеет следующий состав:

Массовая доля, 7 п-толуолсульфокислоты 97;9 о-толуолсульфокислоты 0,69 м-толуолсульфокислоты 0,39

Остаток после прокаливания, 7 0,12

Температура плавления, С 103 о

Количество продукта, r 75

Пример 7. Продукт получают по примеру 1 при температуре самоохлаждения при второй перекристаллизации,равной 10 С.

Полученный продукт имеет следующий состав:

Массовая доля, 7 п-толуолсульфокислоты 99,2

Q-толуолсульфокислоты О, 1 м-толуолсульфокислоты 0,0!9

Остаток после прокаливания,X 0,1

Температура плавления, С 106 о

Количество продукта, r 81,5

Выход целевого продукта, X 81,5

Пример 8. Продукт получают по примеру 2 при температуре самоохлаждения при второй перекристаллизации, равной 10 С. о

Полученный продукт имеет следующий состав:

Массовая доля, Ж п-толуолсульфокислоты 99,3 о-толуолсульфокислоты- 0,2 м -толуолсульфокислоты 0,1

Остаток после прокаливания, Ж 0,1 о

Температура плавления, С 106

Количество продукта, г 82

Выход продукта, X 82

Табл. 1 и 2 иллюстрируют способ при запредельных значениях параметров процесса.

1139725

Из T áé.2 видно, что GT количества взятой для перекристаллизации воды зависит выход продукта: чем больше количество воды, тем меньше выход, так как толуолсульфокислота хорошо в ней растворяется.

Выбранный (оптимальный} интервал количества воды составляет 0,05-0,1, что соответствует 5-10 мл воды (при этом выход продукта наибольший)

5 мл воды — это наименьшее количест«, во, которое необходимо для перевода,ТСК в раствор; меньшее количестВо воды (c 5 мл) недостаточно для растворения и перевода ТСК в раствор.

Из табл. 1 видно, что изменение температуры охлаждения влияет только на выход целевого продукта. Изменение соотношения компонентов на

1 стадии перекристаллизации влияет на качество целевого продукта.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет простым способом получить целевой продукт с высоким выходом и качеством.

1139725 б«О л

CI

0 л «о л л о л . м л r r r л

1/ л

О л О О а л r CO л r л

С3 б

1„

CV

1

1

1

1 .1

СЧ б л ° 1

О л

I

Э Э Х

Х cd

О 0 !0

О Р Х

И И

Е»

Э

Е

О

О О О О О

О О О

)

1 O

1 I

1 Z

«О

1 л

Р л

О« сЧ м л л л л

О О

0О о б О л л л л

О б- О

О«C«I

Мб Л л л

О О О О.

О«О« б «Р О

O O О

О л

О бб 1 сЧ 0О СЧ 00 О« б л л л л

0О 00 00 л 00

О«О«О«Cl«O« б/Ъ л

О« м О«О л б 1

0О л О«

О«О«O«

1

1 1- 1

1 4-4 I

Ф 1 Р, Р, бО 1 Ю 1

О О О

О О О О . О О Ф Ф Ф Ф О Vrr

Ж

5 1

63 1

m I

Х.

Э О, Ц Е-4. лЭ

0.1 2 Р

Х И t(Э

Е 0 И

О Ф !0

0 Х н

О Х Х 4- (U

О

Х

Ж

О

О л о

° ° I I I 1

I I 1

I t . t

О Crt I

Ж ñ1r 1

Р Х

М Ц

МЪ л л о

° °

СЧ

° 1

О 3 Ч л

О

1 °

СЧ л

О л»

Ф . «О л

О О

° 1 ° °

СЧ СЧ б л

О О

Щ

«Р Л

О О

° °

<Ч СЧ л л

О О

ЕГ м л о

° °

»

r«I

«Ч Ф м м л

О О

° 1 ° ° 2

СЧ СЧ е л

О О

Ф C«I сч м л л

О О

»3 сЧ СЧ

° 1

О О о

° 1

3 с4 л

° б

Ц

О

t(0

О

О ф

I

О

О

О

Э

0

О

Э

Х

1 О

1 Е-б

I l

1 О

1 !

1

I Х

1 О

1 Е

I I

4 л

U

1Б

Ф д

0 „

Х ц

Ц

rrr E

Х О

Э Ж 0 Р

И л Ф

E Р

Р Ф

Х !»

И

О М

О О

l0

О

Х

Ф

Х

О СЧ

«Ю

Е

Л 1

0 О О

Х

Ж

Х

Ф

Н О Л

О л л

Х " . О

Е

О

О

О !

СО

Ch O« !

О.

Х

О О ,0

:Ю О ю - м л сч - ю м

О О О О О О О О О О!

1139725

° —:,! л о

5 л л со о

Ф:I

Ж ,.О IO

2!! 1 ч °

I &- а а а о о о о о и ОР,Ц оххц

1 !

O O О О O

1

1 о

1 Е<

Е

CO л

О 3 СЧ л л о о и со

O O о о х м

Ц О о

Ch

РЪ л л о о

1 1 о

Ф 1 х 1 о и и I

М o.

1 1-

I И со о л - л

00 Ch

Ch О1 л о 4 со л О сч и сР

И Э 1 л Ф

Я Р

И ЦФ о х

Ф Q н х н

1 (U

Ф Н о о

Р3 х о ь

v o

Ф О

Ф3 и

1 и са

Х ol I

Р, I

О о 1 1 л о х и

Ф Ж ю Р х х

A 5

Р Ф 63

Ц 6) ин ц

o .,", Ф Ф ф

ohio !!! х и й 1ФО! ф х й) еГ

Сл\ л .о

° °

С4 л

О л (" 3 <

° y, о о

° °

* °

Ф сц л л о о

О

С 1 о

° °

»

П3

О и

С )

О

° ° (Ч

1 !

1 ,1

1

1

I

1 н

1 н

I

1 — 1

I 1

1 1

1

1 и

1 о о х о

Ф

С4

Ф д

Ф л л

Ch

Ж х сб

Р3 о х о О л

Ch л л л л л % л л л л

1139725

Таблица 2

Э I о

Т.пл С

Выход, 7

ОстаВесовое соотно

Массовая доля ток о-ТСК м-ТСК п-ТСК шение

ТСК и после прокаливаводы 1

II перекристаллизация ния

ТСК не растворяется

80,5

994 009 0 18

0,1

105

99,4 0,09

105

80,0

105

78,5

99,35 0,09

99,32 0,1

105

70,0, Редактор Н. Киштулинец

Заказ 219/18

Весовое соотношение ТСК, бутиловый спирт, бензол I перекристаллизация

1:0,24:0 35

1:0,24:0,35

1:0,24:0,35

1:0,24:0,35

1:0,24:0,35

1:0,03

1:0,05

1:0,10

1:О, 15

1:0,20

0,18 0,1

0,175 0,1

0,184 О, 1

Составитель Т.Власова

Техред С Легеза Корректор E,Рошко

Тирак 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ГП1П "Патент", r. У кгород, ул. Проектная