174871. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-merkapto-benztiazol-cinksó előállítására
3 174871 4 Azt találtuk, hogy a 2-merkapto-benztiazo-ammóniumsó vizes közegben Zn2+-sók vizes oldatával, feleslegben levő ammóniumhidroxid jelenlétében, iparilag könnyen megvalósítható körülmények között reagáltatható és a reakció meglepően tiszta terméket szolgáltat gyakorlatilag elméleti kitermeléssel. A találmány tárgya tehát eljárás 2-merkapto-benztiazol-cinksó előállítására, amelyre jellemző, hogy 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsót valamely Zn2*-sóval vizes közegben, emelt hőmérsékleten, feleslegben levő ammóniumhidroxid jelenlétében reagáltatunk, mimellett a 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsóra számítva az ammóniumhidroxidot legfeljebb 20 súly%, a Zn2+-sót pedig legfeljebb 10súly%, előnyösen legfeljebb 5 súly% feleslegben alkalmazzuk. A 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsó és a feleslegben levő Zn2+-só, valamint az ammóniumhidroxid egyidejű jelenléte biztosítja azt, hogy a 2-merkapto-benztiazol-cinksó leválása teljes, a cinksó sztöchiometrikus mennyiségben keletkezik és gyakorlatilag nem tartalmaz szabad 2-merkapto-benztiazolt. A 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsót vagy a reakció folyamán vagy előzetesen készítjük el. A végtermék lecsapását 20—80 °C, előnyösen 30—50 °C-on végezzük, a reakcióban résztvevő anyagokat pedig oldatok alakjában alkalmazzuk. Zn2 +-sóként ZnS04, ZnCl2, Zn(N03)2, Zn(CH3COO)2 vegyületeket vagy ezek hidrátjait alkalmazhatjuk elsősorban, de minden olyan cinksó használható, amelynek az anionja az ammóniumiónokkal nem alkot vízoldhatatlan sót. A találmány szerinti eljárás mind szakaszos, mind pedig folyamatos üzemben megvalósítható. Szakaszos üzemű eljárásnál a 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsót a reakciótérben vagy célszerűen egy erre a célra rendszeresített külön edényben készítjük el. A cinksó-oldatot is elkészíthetjük külön edenyben. A szükséges ammóniumfelesleget úgy biztosíthatjuk, hogy a 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsó elkészítése után azt a sóoldattal elegyítjük vagy célszerűen a cinksó lecsapásának kezdete előtt közvetlenül adagoljuk a reakcióelegyhez. A 2-merkapto-benztiazol-aminóniumsó oldatát a kívánt hőmérsékletre melegítjük, a szükséges ammóniumhidroxid-felesleget beállítjuk és keverés közén hozzáadjuk a cinksó-oldatot, majd szükség esetén a csapadékkiválást további keveréssel elősegítjük és a kivált terméket ismert módon elkülönítjük. Folyamatos üzemű eljárásnál a 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsónak és a cinksónak az oldatát valamely oldokészülékben szakaszosan vagy folyamatosan elkészítjük, majd folyamatos üzemű, csapadékképzésre alkalmas műveleti egységben reagáltatjuk ezeket a már ismertetett körülmények között és a kivált terméket ismert módon feldolgozzuk. A lecsapáshoz szükséges ammóniumhidroxid-felesleget úgy biztosíthatjuk, hogy a 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsó elkészítésekor vagy az után visszük be azt a folyamatba, de eljárhatunk úgy is, hogy az ammóniumhidroxidot a reagáló anyagokkal együtt feleslegben alkalmazzuk A találmány szerinti eljárás további előnye a már leírt előnyökön kívül az is, hogy a képződő anyalúg és a mosóvíz permettrágyaként közvetlenül értékesíthető, de felhasználható a nitrogénműtrágya készítésénél nitrogénforrásként is. Az alkálifémsókból induló eljárásoknál keletkező anyalúg hasznosítható sókat nem tartalmaz és a befogadótárolóban növeli az oldott sótartalmat, ami nem előnyös. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban példákon mutatjuk be. 1. példa Egy 1000ml-es, keverővei, visszafolyató hűtővel, hőmérővel és adagoló tölcsérrel felszerelt lombikba beviszünk 134 g (0,8 mól) 2-merkapto-benztiazolt, 117 g 25%-os (0,81 mól) ammóniumhidroxid és 200 ml víz elegyével készített oldat alakjában. Az átlátszó oldatot 50 °C-ra melegítjük és hozzáadunk 14,6 g (0,1 mól) 25%-os vizes ammóniumhidroxid-oldatot. Ezt követően 111,5 g (0,41 mól) ZnS04 • 6H20-t viszünk az oldatba 20%-os vizes oldat alakjában és az elegy hőmérsékletét állandóan 50 °C-on tartjuk. Az elegyet 1 óra hosszat keverjük, a kivált csapadékot szűréssel elkülönítjük, vízzel szulfátmentesre mossuk és szárítjuk. Ily módon 188,2 g terméket kapunk, amely 94,6%-os kitermelésnek felel meg. Op.: 315 °C. A termék cinktartalma 16,3%. 2. példa Az 1. példában leírt módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy a 2-merkapto-benztiazol-ammóniumsót a reakcióedényben készítjük el. Éne a célra az edénybe beviszünk 134 g (0,8 mól) 2-merkapto-benztiazolt, 200 ml vizet és 132 g (0,9 mól) 25%-os ammóniumhidroxid-oldatot. A keletkező szuszpenziót a teljes oldódás eléréséig keverjük és közben az elegy hőmérsékletét 50 °C-ra állítjuk be. A teljes oldódás körülbelül 1/2 óra alatt végbemegy. Az oldatot további 1/2 óra hosszat keverjük, majd a továbbiakban az 1. példában megadott módon dolgozunk. Ily módon 193 g termékhez jutunk, amely 97,2%-os kitermelésnek felel meg. Op.: 311 C. A termék cinktartalma 16,34%. 3. példa A 2. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy a 2-merkapto-benztiazol oldásához 142 g (1 mól) 25%-os ammóniumhidroxid-oldatot alkalmazunk. Ily módon 190 g terméket kapunk, amely 95,5%-os kitermelésnek felel meg. Op.: 312 °C. A termék cinktartalma 16,38%. 4. példa Egy 3 m3-es autoklávba 600 kg vizet, 400 kg 2-merkapto-benztiazolt zaggyá keverünk, a zagyot 351 kg 25%-os ammóniumhidroxid-oldattal elegyít-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
