201542. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén-szulfát előállítására
1 HU 201542 B 2 A találmány az (I) képletű etilén-szulfát új előállítási eljárására vonatkozik. Az (I) képletű szulfát köztitermékként szolgál a szerves kémiában, különösen hidroxi-etilező reakciók kivitelezésénél. Az 1 049 870 számú NSZK-beli szabadalmi leírásból ismert az etilén-szulfát előállítása etilén-glikol, kénsav és feleslegben lévő tionilklorid elegyéből kiindulva, amelyet 50 órán keresztül forralnak visszafolyatás közben. Ugyancsak ismert Lichtenberger, J. és Lichtenberger, R. által a Bull. Soc. Chim.-ben (Franciaország 1002 [1984]) ismertetett ciklusos diolszulfátok előállítása, mégpedig füstölgő kénsav és egy diói kloroformos oldatának a reagáltatásával, a reakció során 1 molekula dióira 2 molekula szabad SO3 szükséges; a füstölgő kénsav SO3 koncentrációja 47 tömeg %-os. Míg ez a módszer primer-szekunder diolokhoz megfelelő, azonban etilén-glikol esetén nem alkalmazható. Azt találtuk, hogy az (I) képletű etilén-szulfátot egyszerűbb és kevésbé költséges eljárással állíthatjuk elő oly módon, hogy 180-220 °C hőmérsékleten és csökkentett nyomáson tömény kénsavat etilén-glikollal reagáltatunk ekvimoláris mennyiségben, legfeljebb 10 perc alatt. Az (I) képletű etilén-szulfátot vagy hűtéssel különítjük el, vagy pedig megfelelő oldószerben való szolubilizálással. Általában pontosan ekvimoláris mennyiségben alkalmazzuk a glikolt és a tömény kénsavat. A műveletet előnyösen csökkentett nyomáson, általában (1 Hgmm) 0,13 kPa körüli nyomáson végezzük. Az eljárást általában úgy végezzük, hogy a tömény kénsavat és a glikol elegyét gyorsan csőreaktorba vezetjük és csökkentett nyomáson, 180-220 °C körüli hőmérsékleten tartjuk. A reagensek elegyét előnyösen inert gázatmoszférában reagáltatjuk. A következő példa a találmány gyakorlati bemutatására szolgál, korlátozó jelleg nélkül. Példa 6,2 g (0,1 mól) etilén-glikolt és 9,8 g (0,097 mól) 97 tömeg %-os kénsav-oldatot összekeverünk. Fecskendő segítségével az elegy 2,5 g-ját jutattjuk az 1. ábrán lévő reaktorba. A reaktort fűtőberendezés segítségével 200 °C-ra hevítjük. A berendezésben a nyomást csökkentjük (1 Hgmm-re) 0,13 kPa-ra. Az etilén-glikol és kénsav-oldat elegyét 10 percen át hagyjuk a reaktor fűtött részében. Á keletkezett etilénszulfátot Vigreux-kolonnában összegyűjtjük, amelyet egy szárazjéggel töltött hűtőköpeny vesz. A reakció befejeződése után a Vigreux-kolonnát diklór-metánnal öblítjük. A kapott oldat leöntése után a diklór-metánt bepároljuk, így 0,85 g etilén-szulfátot kapunk, fehér kristályként. A hozam az alkalmazott kénsavhoz viszonyítva 45 %-os. Olvadáspont 99 °C. Az 1. ábrán feltüntetett berendezésbe az 1 nyíláson jutattjuk be a reagenseket, amelyek a 3 fűtőberendezéssel körülvett 2 edényben reagálnak. Ehhez csatlakozik a 6 hűtőköpennyel és 7 vákuumvezetékekkel ellátott 5 Vigreux-kolonna, amelynek alsó részén az etilén-szulfát felfogására szolgáló 4 edény van. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás (I) képletű etilén-szulfát előállítására kénsav és etilén-glikol oldószermentes körülmények között való reagáltatásával, azzal jellemezve, hogy tömény kénsav és etilén- glikol ekvimoláris elegyét 180-22 °C-on és csökkentett nyomáson legfeljebb 10 percig reagáltatjuk és a kapott etilén-szulfátot elkülönítjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 200 °C-on és 0,13 kPa nyomáson reagáltatunk. 5 10 15 20 25 30 35 2
