146748. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás diszulfonsavak előállítására
0 Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.748. SZÄM 12. o. 23—24. OSZTÁLY — JE-148. ALAPSZÁM Eljárás aromás diszulfonsavak előállítására IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED cég, London Feltaláló: Goodman Isaac és Edington Robert Alexader, Arrogate A bejelentés napja: 1957. július 23. Nagy-Britannia-i elsőbbsége: 1956. július 23 és. 1956. november 5. A találmány eljárás olyan aromás diszulfonsavak előállítására, amelyekben a szulfoncsoportok para-helyzetben, vagy ezzel analóg helyzetben vannak. Az eddig leírt eljárások benzol diszulfonálására rendszerint l,3-diszul'fonsavhoz vezetnek. Magas hőmérsékleten, kénsavas oldatban, különleges katalizátorok jelenlétében is csupán csekély mennyiségű 1,4-diszulfonsavat lehetett előállítani. (Behrend és Mertelsimann, Annalen 1911, 378, 352). A találmány szerinti eljárást aromás diszulfonsavak alkálisóinak előállítására, melyek a szulfoncsoportokat para-helyzetben, vagy ezzel analóg helyzetben hordozzák, az jellemzi, hogy az izomer 1,3- vagy 2,7-diszulifonsavak alkálisóit — annak megfelelően, hogy az izamerizálandó sav egy benzolgyűrűt, vagy két kondenzált benzolgyűrűt tartalmaz — magasabb hőmérsékleten, előnyösen 250—600 C° közötti hőmérsékleten hevítjük. A hevítést közönséges nyomáson, vagy azt meghaladó nyomáson foganatosíthatjuk. A reakciót előnyösen közömbös atmoszférában, mint széndioxidban, vagy nitrogénben hajtjuk végre, jóllehet nem lényeges a levegő kizárása, ha azonban levegő van jelen, kívánatos, hogy a reakcióedényben csupán korlátozott mértékben legyen. Az izomerizálás katalizátor távollétében, kb. 375 Cc -on, vagy afölött következik be, előnyösebb azonban katalizátor jelenlétében dolgozni, amikor is alacsonyabb, pl. 250 C°-ig csökkenthető hőmérsékleteken dolgozunk. Azt találtuk, hogy katalizátorként igen alkalmasak bizonyos nehézfémeket, különösen higanyt és krómot tartalmazó anyagok. Minden esetiben kívánatos, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a 600 C-ot, mert ekkor könnyen bekövetkezik a reáktánsok bomlása. Az 1,3-benzoldiszulfonsav, vagy 2,7-naftalindiszulfonsav kálium- és nátriumsói különösen alkalmas kiindulási anyagoknak mutatkoztak, melyek közül a nátriumsókat részesítjük előnyben, mert ez esetben a kívánt diszulfonsavban a kitermelés valamivel magasabb, mintha káliumsókat használnánk és áruk is alacsonyaibb. Gyakran kívánatos, hogy a termékeket a szabad nyers diszulfonsavak felszabadítása útján különítsük el. E nyers sókat, vagy a szavad savakat kloridokká is áüakíthatjuk, pl. foszforpentakloriddal, vagy tionilkloriddal való reagáltatás útján, vagy a megfelelő szulfonamidokká is alakíthatjuk, pl. ammóniával való reakcióval. Ahhoz az előnyíhöz, hogy a kívánt savakat nagy termelési hányaddal állíthassuk elő, az a további előny is járul, hogy sókkal kényelmesebb a kívánt! diszulfonsavakat a kiindulási savtól elválasztanunk, ha az előbbi mennyiségnek aránya viszonylag nagy. Az alábbi példák, melyekben a részeken és százalékokon súly részt, illetve súlyszázalékot értünk, megvilágítják a találmány tárgyát anélkül, hogy azt a példákra korlátoznák. 1. példa: 282 rész vízmentes benzol-l,3-diszulfonsavas dinátriumot. 43 rész higanyoxiddal kevertünk és az elegyet széndioxid atmoszférában négy atmoszféra nyomáson hat órán át 425 C°-on hevítettük. A terméket vízzel kivonatoltuk és a szűrletet aktivált kationcserélő gyantával töltött oszlopon vezettük át, hogy a szabad, szulfonsavat felszabadítsuk, amikor is 230 rész nyersterméket kaptunk. E termék alikvot részéből bis(S4}enzil-tiurónium)benzol-p-diszulfo'nátot állítottunk elő (op. 247 C°) oly mennyiségben, hogy az 1,4-benzoldiszulfonsav az elméleti termelés 52%-ának megfelelő mértékben keletkezett. A terméket továbbá benzol-p-diszulfonilikloriddá alakítással identifikáltuk, amelyet ammóniával reagáltatva benzol-p-diszulfonamidhoz jutottunk (op. 291 C°). 2. példa: 315 rész vízszintes l,34>enzoldiszulfonsavas dikáliumot az 1. példa szerint, kezelve 50 rész bis(S-
