×
06.02.2020
220.017.ff35

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИИЗОПРОПИЛКСАНТОГЕНДИСУЛЬФИДА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения диизопропилксантогендисульфида (дипроксида) путем окисления изопропилового ксантогената щелочного металла, в качестве окислителя используют смесь концентрированной фосфорной кислоты и перекиси водорода при температуре 5-40°С в течение 15-30 минут и при (экв.) соотношении компонентов изопропиловый ксантогенат щелочного металла : перекись водорода : фосфорная кислота равном 1:(0,5-0,55):1. Технический результат – получение целевого продукта с чистотой более 99% и выходом 93-95%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области органической химии, в частности, к диизопропилксантогендисульфиду и способу его получения. Диизопропилксантогендисульфид нашел применение как ускоритель вулканизации каучуков, регулятор молекулярной массы полимеров, добавка к смазкам, флотационный агент, а также используется в качестве фунгицида и гербицида.

Известны следующие основные способы получения диизопропилксантогендисульфида.

Впервые получение диизопропилксантогендисульфида описано Whitby и Greenberg [Cambron A., Whitby G. S. The oxidation of xanthates and some new dialkyl sulphur-and disulphur-dicarbothionates // Canadian Journal of Research. - 1930. - V. 2. - №. 2. - P. 144-152] путем окисления изопропилового ксантогената калия в воде бромистым цианогеном с количественным выходом. В этой же работе диизопропилксантогендисульфид получен взаимодействием натриевого изопропилксантогената с нитритом натрия с нейтрализацией соляной (выход 87%) или серной кислотой (выход 80%). Недостатком предложенных методов является высокая токсичность бромистого цианогена и нитрита натрия. Кроме того, использование соляной и серной кислот приводит к быстрой коррозии, а также в случае использования нитрита натрия необходимо поглощения образующихся абгазов, к которым относятся NO и NO2.

В литературе известны методы получения диизопропилксантогендисульфида с использованием галогенов в качестве окислителя, таких как иод [Jamir L., Yella R., Patel В. К. Efficient one-pot preparation of bis alkyl xanthogen disulfides from alcohols // Journal of Sulfur Chemistry. - 2009. - V. 30. - №. 2. - P. 128-1341 и хлор [Патент КНР CN106380436, опубл. 08.02.2017] с выходом 79-94%. Несмотря на достаточно высокий выход целевого продукта, работа с галогенами требует принятия специальных технических и технологических решений по обеспечению безопасности процесса, что является недостатком описанных способов. Кроме того, следует отметить в качестве недостатка высокую коррозионную активность компонентов реакции.

Наиболее близким является способ получения диизопропилксантогендисульфида, предложенный в работе [Патент КНР CN103130693, опубл. 15.07.2015], где описан способ получения целевого продукта окислением изопропилксантогенатов перекисью водорода. В качестве растворителя используется вода, а избыточную щелочность нейтрализуют серной кислотой, выход продукта 86-97%.

Методика синтеза выглядит следующим образом: изопропиловый ксантогенат натрия растворяют в воде, добавляют серную кислоту при 60-75°С, а затем перекись водорода с концентрацией 27-50%, выдерживают реакционную массу 1-3 ч. Далее добавляют водный раствор гидроксида натрия и выдерживают 30 минут. Полученную суспензию продукта фильтруют и промывают. Выход продукта составляет 87-97,8% Недостатками предложенного способа синтеза являются длительное время реакции - 1-3 ч, высокие температуры процесса - 60-75°С, избыток окислителя - 1,0-1,5 моль перекиси водорода на 1,0 моль ксантогената, а также использование серной кислоты, которая вызывает коррозию оборудования.

Необходимо отметить, что последовательное добавление серной кислоты, а затем перекиси водорода, является также недостатком предложенного способа, так как приводит к образованию нестабильной ксантогеновой кислоты, которая окисляется лишь в присутствии перекиси водорода или другого окислителя. Следы полярных веществ (таких как вода, например) приводят к деструкции ксантогеновой кислоты до сероуглерода и соответствующего спирта, образование которого ускоряет разложение автокаталитически, что понижает выход целевого диизопропилксантогендисульфида.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является новый способ получения диизопропилксантогендисульфида, лишенный указанных выше недостатков. Технический результат достигается тем, что, благодаря использованию в качестве окислителя смеси Н3РО42О2 в стехиометрических количествах, удается получить целевой продукт с высоким выходом и чистотой при температуре 5-40°С и времени реакции 15-30 минут. Процесс проводят при соотношении изопропиловый ксантогенат щелочного металла : перекись водорода : фосфорная кислота, равном 1:(0,5-0,55):1 (экв.). Установлено, что для успешного протекания процесса используются концентрированная фосфорная кислота и перекись водорода, что позволяет снизить количества сточных вод в синтезе.

Использование в качестве окислителя смеси Н3РО42О2 в соотношении 1:(0,5-0,55) (экв) приводит к моментальному окислению образующейся ксантогеновой кислоты в целевой диизопропилксантогендисульфид, в результате чего удается провести процесс с образованием минимального количества побочных продуктов, в том числе избежать разложения ксантогеновой кислоты до опасного сероуглерода.

Известно, что при температуре выше 60°С диизопропилксантогендисульфид разлагается с выделением сероводорода. С другой стороны, при температуре выше 60°С разлагается перекись водорода, поэтому проведение синтеза при высоких температурах нежелательно.

В отличие от серной кислоты, при разбавлении фосфорной кислоты выделяется незначительное количество тепла, что является более технологичным, так как процесс приготовления смеси с перекисью водорода не требует дополнительного охлаждения даже при использовании концентрированной 85%-ной кислоты. Следует отметить, что фосфорная кислота выступает стабилизатором перекиси водорода. Более слабое влияние фосфорной кислоты по сравнению с серной, хлорной и другими можно объяснить стабилизирующим действием фосфат-иона. Другим достоинством использования фосфорной кислоты является ее низкая коррозионная активность по сравнению с соляной и серной кислотами.

Благодаря специально подобранным условиям синтеза, а именно использованию смеси Н3РО42О2 в соотношении изопропиловый ксантогенат щелочного металла : перекись водорода : фосфорная кислота, равном 1:(0,5-0,55):1 (экв.), и температуре процесса 5-40°С, удается избежать образования побочных продуктов реакции, в том числе элементной серы, вследствие чего обеспечивается высокий выход и чистота продукта. Мягкие условия синтеза, а именно температура 5-40°С, позволяют использовать стехиометрические количества перекиси водорода, так как не протекают побочные процессы, в том числе разложение перекиси водорода.

Общая методика синтеза диизопропилксантогендисульфида выглядит следующим образом.

В реактор, снабженный механическим перемешивающим устройством, термометром и обратным холодильником, загружают изопропиловый ксантогенат щелочного металла и воду. Далее включают перемешивающее устройство и перемешивают реакционную массу до образования раствора. Затем по каплям добавляют раствор 36-38%-ной перекиси водорода в 85%-ной ортофосфорной кислоте в течение 15-30 мин так, чтобы температура реакционной массы не повышалась более 35-40°С, охлаждая при этом реактор на водяной бане. По завершении полученную суспензию отфильтровывают, осадок промывают на фильтре водой. Осадок сушат при пониженном давлении при температуре 50°С. Выход продукта составляет около 92-95%, чистота продукта более 99%. Промывные воды повторно используют в следующих синтезах в качестве растворителя для изопропилового ксантогената щелочного металла.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Результаты экспериментально-аналитических исследований по разработке способа получения диизопропилксантогендисульфида представлены в таблице 1.

Пример 1. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 98,4%) (10,0 г, 0,057 моль) в 30 мл воды добавили 85%-ную фосфорную кислоту (6,57 г, 0,057 моль). К полученной эмульсии по каплям дозировали 37%-ную перекись водорода (5,23 г, 0,057 моль) при перемешивании в течение 20 мин. Температура поднялась до 62°С. Полученную реакционную массу охладили до 25-30°С и перемешивали в течение 1 ч, после чего полученный осадок светло-желтого цвета с черными включениями отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 5,56 г (72,3%) (таблица 1, строка 1).

Пример 2. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 98,4%) (10,0 г, 0,057 моль) в 30 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (6,57 г, 0,057 моль) и 37%-ной перекиси водорода (5,23 г, 0,057 моль) при перемешивании в течение 20 мин. Температура поднялась до 57°С. Полученную реакционную массу охладили до 25-30°С и перемешивали в течение 1 ч, после чего осадок светло-желтого цвета отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 6,67 г (86,7%) (таблица 1, строка 2).

Пример 3. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 98,4%) (10,0 г, 0,057 моль) в 30 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (6,57 г, 0,057 моль) и 37%-ной перекиси водорода (2,88 г, 0,0312 моль) при перемешивании в течение 20 мин. Температура поднялась до 52°С. Полученную реакционную массу охладили до 25-30°С и перемешивали в течение 1 ч, после чего продукт светло-желтого цвета отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 6,81 г (88,6%) (таблица 1, строка 3).

Пример 4. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 98,4%) (10,0 г, 0,057 моль) в 30 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (2,17 г, 0,019 моль) и 37%-ной перекиси водорода (2,88 г, 0,0312 моль) при перемешивании в течение 20 мин. Температура поднялась до 50°С. Полученную реакционную массу охладили до 25-30°С и перемешивали в течение 1 ч, после чего осадок светло-желтого цвета отфильтровали, промыли водой. Дополнительное количество продукта получили из фильтрата при добавлении (4,20 г, 0,036 моль) фосфорной кислоты. Осадки объединили и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 6,16 г (80,0%) (таблица 1, строка 4).

Пример 5. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 98,4%) (10,0 г, 0,057 моль) в 30 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (6,57 г, 0,057 моль) и 37%-ной перекиси водорода (2,62 г, 0,0285 моль) при перемешивании в течение 15 мин при температуре не выше 40°С, охлаждая на водяной бане. Полученную реакционную массу перемешивали при температуре 25-30°С в течение 30 мин, после чего осадок продукта бледно-желтого цвета отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 7,1 г (92,2%) (таблица 1, строка 5).

Пример 6. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 98,4%) (10,0 г, 0,057 моль) в 30 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (6,57 г, 0,057 моль) и 37%-ной перекиси водорода (2,88 г, 0,0312 моль) при перемешивании в течение 15 мин при температуре не выше 5°С, охлаждая на водяной бане. Полученную реакционную массу подогрели до 25-30°С и перемешивали в течение 30 мин, после чего полученный осадок бледно-желтого цвета вещества отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 7,2 г (93,2%) (таблица 1, строка 6).

Пример 7. К раствору изопропилового ксантогената калия (содержание вещества 99,5%) (83,2 г, 0,47 моль) в 250 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (54,2 г, 0,47 моль) и 37%-ной перекиси водорода (23,8 г, 0,26 моль) при перемешивании в течение 30 мин при температуре не выше 30°С, охлаждая на водяной бане. Полученную реакционную массу перемешивали при температуре 25-30°С в течение 30 мин, после чего полученный осадок бледно-желтого цвета отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 59,8 г (95,8%) (таблица 1, строка 7).

Пример 8. К раствору изопропилового ксантогената натрия (содержание вещества 86,8%) (250,0 г, 1,37 моль) в 750 мл воды по каплям дозировали смесь 85%-ной фосфорной кислоты (157,9 г, 1,37 моль) и 38%-ной перекиси водорода (67,4 г, 0,79 моль) при перемешивании при температуре не выше 35°С, охлаждая на водяной бане. Полученную реакционную массу перемешивали при температуре 25-30°С в течение 30 мин, после чего полученный осадок бледно-желтого цвета отфильтровали, промыли водой и сушили при 50°С при пониженном давлении в сушильном шкафу. Выход продукта составил 175,9 г (95,1%) (таблица 1, строка 8).

Строение полученного нами диизопропилксантогендисульфида подтверждено методами 1Н и 13С ЯМР спектроскопии и соотносится с описанными в литературе данными.

Спектр ЯМР 1Н (CDCl3) λ, м.д.; J/Гц: 1.40 (д, 12Н, J=3.2), 5,66-5,76 (м, 2Н). Спектр ЯМР 13С (CDCl3) λ, м.д.; J/Гц: 21.13, 80.28, 206.85.

Полученные результаты позволяют утверждать, что предложенный способ получения диизопропилксантогендисульфида окислением изопропилового ксантогената щелочного металла смесью концентрированной фосфорной кислоты и перекиси водорода позволяет получить конкретный продукт с чистотой более 99% и выходом 93-95%.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 364.
10.01.2013
№216.012.17ac

Катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Изобретение относится к катализатору для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Описан катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена - СВМПЭ при повышенных температурах полимеризации (≥80°C) в среде углеводородного разбавителя, например гептан, гексан, изопентан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471552
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.190e

Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к отделке хлопчатобумажных текстильных материалов с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов. Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения включает расшлихтовку, отварку, беление, крашение активными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471906
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bc8

Координатный стол

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокоточным координатным устройствам на линейных электродвигателях. Координатный стол содержит модули продольного и поперечного перемещения. Каждый из них выполнен в виде основания с направляющими, каретки, размещенной на направляющих,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472606
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bce

Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор 1 с закрепленным на фланце 6...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472612
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ca8

Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция

Изобретение предназначается для нанесения на рулонный металл в качестве лакокрасочного материала. Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция содержит (мас.%.): эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 1550-4000 г/экв. 18,0-40,0, полиэфирную смолу на основе продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472830
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e17

Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей

Изобретение относится к промышленному сбору штормовых выбросов морских водорослей и может быть использовано для прибрежного промысла и в прибойной полосе. Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей включает переход мореходного средства на место сбора выбросов, подбор водорослей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473204
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e2

Устройство для преобразования изменения сопротивления в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. для исследования прочности конструкций с помощью одиночных тензорезисторов без применения компенсационных тензорезисторов. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473919
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.214b

Устройство для защиты емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем уменьшения вероятности взрыва конденсаторов в динамическом режиме работы устройства. Устройство содержит зарядное устройство, n параллельно соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474024
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.230b

Катализатор, способ его приготовления и способ получения β-пиколина

Изобретение относится к катализаторам получения β-пиколина конденсацией акролеина с аммиаком и способам их получения с целью повышения выхода β-пиколина, применяемого в производстве никотиновой кислоты и никотинамида, являющихся составными частями жизненно важных витамина РР и витаминов группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474473
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.230c

Катализатор, способ его приготовления и способ получения малосернистого дизельного топлива

Изобретение относится к катализаторам гидроочистки дизельного топлива, способам приготовления таких катализаторов и способам получения малосернистого дизельного топлива. Описан катализатор, содержащий соединение [Со(СНО)][МоО(СНО)] в количестве 30-45 мас.%, диоксид титана 0,8-6,0 мас.%, AlO -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474474
Дата охранного документа: 10.02.2013
Показаны записи 1-10 из 11.
27.03.2013
№216.012.30b0

Способ переработки токсичных отходов, образующихся при уничтожении вязкой рецептуры зомана

Изобретение относится к технологии обезвреживания токсичных отходов, образующихся при детоксикации вязкой рецептуры зомана. Токсичные отходы последовательно смешивают с дизельным топливом в количестве 20-35% и водой в количестве 12-20% от веса токсичных отходов при температуре 20-60°С, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478002
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.02.2015
№216.013.23a9

Способ переработки токсичных отходов, образующихся при уничтожении фосфорорганического отравляющего вещества типа vx

Изобретение относится к способу переработки токсичного отхода, образующегося при уничтожении фосфорорганического отравляющего вещества типа Vx, позволяющему проводить термическое обезвреживание указанного отхода. Токсичный отход смешивают с водным раствором фосфорной кислоты, имеющим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540582
Дата охранного документа: 10.02.2015
13.01.2017
№217.015.75e6

Экологически безопасные антипирены на основе оксиэтилированных полиэфиров метоксиметилфосфоновой кислоты

Изобретение относится к применимым в качестве антипиренов оксиалкилированным эфирам трис-этиленгликоль-тетра-метоксиметил (I) и пентаэритрит-тетра-метоксиметил (II) фосфоновых кислот формул Предложены новые экологически безопасные антипирены и эффективный способ их получения. Предложенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598603
Дата охранного документа: 27.09.2016
10.05.2018
№218.016.3a0c

Способ получения бензойной кислоты

Изобретение относится к способу получения бензойной кислоты окислением толуола, причем окисление ведут диоксидом марганца в водном 35-45% растворе хлорной кислоты при температуре 70-90°С в режиме дозирования толуола в реакционную смесь. Предлагаемый способ позволяет расширить сырьевую базу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647584
Дата охранного документа: 16.03.2018
09.06.2018
№218.016.5ab1

Композиция эфиров метоксиметилфосфоновой кислоты на основе пентаэритрита и способ ее получения

Изобретение относится к композиции эфиров метоксиметилфосфоновой кислоты на основе пентаэритрита и способу ее получения, которая может применяться в качестве компонента, повышающего термостойкость и понижающего горючесть композиционных материалов специального назначения, используемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655390
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.06.2018
№218.016.5ae2

Композиция эфиров метоксиметилфосфоновой кислоты на основе этиленгликоля и способ ее получения

Изобретение относится к композиции эфиров метоксиметилфосфоновой кислоты на основе этиленгликоля и способу ее получения, которая может применяться в качестве компонента, повышающего термостойкость и понижающего горючесть композиционных материалов специального назначения, используемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655608
Дата охранного документа: 29.05.2018
28.06.2018
№218.016.67d0

Способ получения бета-фенилэтиламина

Изобретение относится к улучшенному способу получения бета-фенилэтиламина, который широко используется в качестве исходного сырья в фармацевтической промышленности. Способ получения бета-фенилэтиламина заключается в восстановлении фенилацетонитрила газообразным водородом в метаноле в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659037
Дата охранного документа: 27.06.2018
28.10.2018
№218.016.97a8

Способ получения n-изопропил-n'-фенил-п-фенилендиамина

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения N-изопропил-N'-фенил-п-фенилендиамина путем алкилирования п-аминодифениламина. Способ характеризуется тем, что в качестве алкилирующего агента используют изопропилбромид, а в качестве акцептора для связывания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670975
Дата охранного документа: 26.10.2018
11.01.2019
№219.016.ae8b

Способ получения n-фенил-2-нафтиламина

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения N-фенил-2-нафтиламина. N-фенил-2-нафтиламин применяется как термостабилизатор резин на основе натурального и синтетических каучуков общего назначения, в качестве антиоксиданта для стабилизации полиэтилена и добавки к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676692
Дата охранного документа: 10.01.2019
31.05.2019
№219.017.7131

Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод

Изобретение может быть использовано для рекультивации техногенных территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий цветной и черной металлургии, объектов по хранению и уничтожению химического оружия, полигонов захоронения промышленных отходов, свалок, для очистки производственных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689576
Дата охранного документа: 28.05.2019
+ добавить свой РИД