184760. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 8-hidroxi-kinolin-szulfát és káliumszulfát keverékének előállítáásra
1 184 760 2 A találmány tárgya új eljárás 8-hidroxi-kinolinszulfál és kálium-szulfát keverékének - a keverékben a kálium-szulfát mennyisége a 8-hidroxi-kinolin-szulfát mennyiségére vonatkoztatva 10-100% - előállítására, 8-hidroxi-kinolin és kénsav reakciója, majd a reakcióelegy semlegesítése útján. A 8-hidroxi-kinolin-szulfáton két molekula 8-hidroxi-kinolin és egy molekula kénsav sószerü vegyületét értjük. A 8-hidroxi-kinoiin-szulfát önmagában antiszeptikus hatású, és elsősorban mint gyógyszerkészítmények hatóanyaga alkalmazható. Kálium-szulfáttal alkotott keveréke csávázószerként is használatos a mezőgazdaságban. Ez utóbbi alkalmazáshoz a keveréket úgy állítják elő, hogy 8-hidroxi-kino!in-szulfátot - amely 8-hidroxi-kinolin és kénsav reakciójával nyerhető - káliumszulfáttal homogenizálnak. A homogcnizáiás külön műveletet igényel, és alapos őrléssel való összekapcsolás nélkül nem biztosít kielégítő eredményt. A 283 334 sz. német szabadalmi leírásból ismert eljárás szerint a 8-hídroxi-kinolin etil-alkoholos oldatát 48%-os vizes kénsavval és 6-7%-os etil-alkoholos kálium-hidroxid-oldatta! reagáltatják. A leírás szerint 8-hidroxi-kinolin-kálium-hidrogén-szuiíátot kapnak, a termék tényleges összetétele azonban nem bizonyított, s valószínűbb, hogy 8-hidroxi-kinolin-szulfát és kálium-szulfát keveréke képződik. A különféle oldószerekből végzett átkristályosítások ugyanis 8-hidroxi-kinolin-szulfálol, illetve kálium-szulfátot eredményeznek. Az ismert eljárásnál alkalmazott rendkívül híg reakciókörülmények igen nagy készülékkapacitást igényeinek, mivel a képződő termék súlyának mintegy 12-15-szöröse a reakcióelegy térfogata. Emellett a termék elkülönítésénél nagy veszteségek lépnek fel. Az ismert eljárás további hátránya a nagy elil-alkoholfelhasználás valamint az, hogy a nagy mennyiségű híg alkoholos kálium-hidroxid-oldatot külön lépésben történő oldással kell elkészíteni. A találmány célja gazdaságos és egyszerűen kivitelezhető ipari eljárás biztosítása 8-hidroxi-kinolin-szulfát és kálium-szulfát keverékének előállítására. Megkíséreltük koncentráltabb körülmények között, vizes közegben előállítani a 8-hidroxi-kinolinszulfát és kálium-szulfát keverékét. Vizes közegben, kálium-hidroxid vizes oldatának alkalmazásakor igen erős höfejlődést tapasztaltunk, s a reakciót csak a higítás jelentős növelésével lehetett megfelelően szabályozni. Hig vizes oldatok alkalmazásakor viszont a vizes elegy bepárlása igen nagy energiafelhasználást igényel. Megpróbáltuk a koncentráltabb körülményeket oly módon biztosítani, hogy vizes közegben végeztük a 8-hidroxi-kinolin-szulfát előállítását, a semlegesítéshez pedig szilárd kálium-hidroxidot használtunk. Üvegszerü anyag képződött, amely a lombikba beleszilárdult, s nem lehetett onnan eltávolítani, még kevésbé finom részecskékre aprítani. Azt találtuk, hogy a fenti nehézségek elkerülhetők, ha a 8-hidroxi-kinolint feleslegben vett 50-70 s%-os vizes kénsav-oldatban - tehát viszonylag koncentrált körülmények között - oldjuk, és a kénsav feleslegét szilárd kálium-karbonáttal semlegesítjük. A semlegesítés során folyamatosan képződő szén-dioxid szinte habosílja a reakcióclegyet, amely így nem áll össze üvegszerű anyaggá, hanem lehűlés után laza szerkezetű, könnyen szárítható és őrölhető terméket eredményez. Vizsgálataink szerint a termék 8-hidroxi-kinolin-szulfát és kálium-szulfát keveréke. Az átkrístályositásnái - az oldhatósági viszonyoktól függően - 8- hídroxi-kinolin-szulfát, illetve kálium-szulfát vagy a keverékük különíthető el. A találmány szerint tehát úgy állítjuk elő 8-hidroxikinolin-szulfát és kálium-szulfát keverékét 8-hidroxikinolin és kénsav reakciója, majd a reakcióelegy semlegesítése útján, hogy a 8-hidroxi-kinolint szerves oldószer távollétében 50-70 súly%-os kénsavval reagáltatjuk, és a reakcióelegyet szilárd káliumkarbonáttal semlegesítjük. Azt, hogy a termék milyen arányban tartalmaz 8-hidroxi-kinoiin-szulfátoí és kálium-szulfátot, a használt kénsavfelesleg mennyiségével egyszerűen szabályozhatjuk. A találmány szerinti eljárás a 8-hidroxi-kinolin-szulfát és a kálium-szulfát igen homogén keverékét szolgáltatja, utólagos homogenizálásra nincs szükség, őrlés és esetleges, a növényvédő szerek gyártásánál szokásos „formálás” után közvetlenül felhasználható a mezőgazdaságban csávázáshoz. A találmány szerinti eljárásnál mind a kénsavas kezelést, mind pedig a semlegesítést szerves oldószer távollétében végezzük, így nincs szükség szerves oldószer felhasználására és regenerálására. A szilárd kálium-karbonát alkalmazása szükségtelenné teszi a bázis oldatának külön lépésben törtérő elkészítését . Az alkalmazott, rendkívül koncentrált reakciókörülmények igen nagy készülék kapacitást tesznek lehetővé. A találmány szerinti eljárás igen egyszerűen kivitelezhető, s lényegében közel kvantitatív termelést biztosít. A találmányt az alábbi példák segítségével részletesen ismertetjük. 1. példa 100 literes, keverővei ellátott, saválló készülékbe bemérünk 8 liter vizet, majd 18,7 kg 96%-os kénsavat adunk hozzá. A kapott, körülbelül 66%-os kénsav-oldat hőmérséklete mintegy 90 °C. Részletekben, keverés közben hozzáadunk 36,2 kg (250 mól) 8-hidroxi-kinolint. Az adagolás során külső melegítés nem szükséges, mivel az exoterm reakció lejátszódásakor fejlődő hő 90-100 °C hőmérsékleten tartja a reakcióelegyet. A keverést tovább folytatva 8,7 kg (63 mól) vízmentes kálium-karbonátot adunk az elegyhez. A kapott pépet zománcozott tálcákra öntjük és szárítószekrényben súlyállandóságig szárítjuk, majd megőröljük. 58.2 kg terméket kapunk, amely 8-hidroxi-kinoiin-szulfát és kálium-szulfát keveréke, s a 8-hidroxikinolin-szulfát mennyiségére vonatkoztatva 22,8 súly% kálium-szulfátot tartalmaz. Ezt az összetételt Winkler-féle szulfátmeghatározással és a 8-hidroxi-kinolin ultraibolya spektrofotometriás meghatározásával állapítottuk meg, az alábbiak szerint. 1.2 g terméket 100 ml vízben oldottunk, metilna-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
