Способ получения п-толуолсульфокислоты

Ойй",. АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистическкк Республик(51)М. Кл.2 С 07 С 143/28//С 09 В 7/06 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 547,541. .11.07(088.8) Дата опубликования описания 20.01.80(71) Заявитель Производственное объединениеКуйбышевнефтеоргсинтез(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ П - ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ Изобретение относится к усовершенствованному способу получения и-толуолсульфокислоты, которая находитприменение в производстве красителей,пестицидов, поверхностно-активных веществ.Известен способ получения П-толуолсульфокислоты кипячением концентрированной серной кислоты с избытком толуола с одновременной отгонкойводы в виде аэеотропа под вакуумом.При этом выход целевого продукта составляет 85, а содержание в нем примеси орто - и мета-изомера составляет15 (1) . 15Недостатком известного способа является относительно невысокий выходцелевого продукта и большое содержание в нем изомеров.Наиболее близким к описываемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату являетсяспособ получения и -толуолсульфокислоты сульфированием паров толуола92,5 серной кислотой при 110-120 Сс последующей, обработкой полученнойреакционной смеси парами толуола при160-180 С. Процесс осуществляют присоотношении реагентов серная кислотатолуол = 1:3,0-3,3),30 Выход целевого продукта 91, 5 (посерной кислоте) с содержанием орто -името-изомеров 4-7 и сульфонов неболее 0,1 (2),Недостатком известного способа является относительно невысокий выходцелевого продукта,Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта .Поставленная цель достигаетсяописываемым способом получения -толуолсульфокислоты сульфированием толуола серной кислотой при 110-120 Сс последующей обработкой полученнойреакционной смеси парами толуола принагревании, состоящим в том, что сульФирование толуола осуществляют в жидкой Фазе 90-94-ной серной кислотой,а обработку полученной реакционнойсмеси парами толуола проводят при130-150 С.Предпочтительным является осуществление процесса при соотношении серной кислоты и толуола 1:2,5-3 и количестве толуола, подаваемого в паровой фазе, 60-80 от общего количества толуола,Отличительным признаком способаявляется сульфирование толуола в жидкой фазе 90 - 94-ной серной кислотойд, ул, Прсектная, 4- ---и обработка полученной реакционнойсмеи парами толуола при 130-150 С,Способ осуществляют жидкофаэнымсульфированием толуола 90-94-нойсерной кислотой при 110 в 1 С. Полу 1 енные продукты сульфирования обра -батывают затем парами толуола при130-150 С, что позволяет снизить содержание серной кислоты в целевомпродукте до 1Снижение температурыобработки продуктов сульфирования парами толуола до 130-150 С позволяетизбежать термического разложения игидролиза сульфокислоты и повыситьвыход целевого проДукта до 97 (считая на серную кислоту) .Предлагаемый способ может быть реализован как по периодической, так ипо непрерывной схемам.П р и м е р 1. В стеклянный реактор емкостью 1000 мл загружают 60 г(0,65 моля) толуола и к нему в тече- фние 1 ч приливают 100 г (1,02 моля)90-ной серной кислоты. Температуруреакционной массы поддерживают 110120 С в течение 2 ч.Полученную сульфомассу обрабатывают парами толуола при 135-150 С, Количество толуола на этой стадии 170 г(1,35 моля) или 74 от всего количества толуола.Время реакции 5 ч.Выход П -толуолсульфокислоты 97,5 (по серной кислоте) .Полученньй продукт содержит 87РЩи-иэомера,б,9,аОО- и 070-иэомеров,10 И,О 4,5 ф Н) менее 0,1 сульфонов,П р и м е р 2, Условия проведения З 5опыта (температура, время) и соотношения реагентов те же, что и в примере1 концентрация серной кислоты 94,0,Выход П -толуолсульфокислоты 97,8(по серной кислоте) . Полученный продукт содержит 88,1 и -иэомера,406,3 м - и о -изомеров, 0,9 Н Я 04,24,6 Н О, менее 0,1 сульфонов.П р и м е р 3. Условия проведения опыта (температура, время) и концентрация серной кислоты те же, что 45и в примере 2, изменено соотношениетолуола: на первой стадии взято 45 г(ю 2,01 моля), или 80 от всего количества толуола. Выход П-толуолсульфокислоты 97,7 (по.серной кислоте)Полученный продукт содержит 87,6й-иэомера,7,0 н-,и о-изомеров,0,8НЯЦ 4,5 НО,менее 0,1 сульфонов.П р и м е р 4. Условия проведения опыта (температура, время) и концентрация серной кислоты те же, что ив примере 3, изменено соотношение толуола: на первой стадии взято 90 г(г 1,52 моля) или 60,8 от всего количества толуола. Выход и -толуолсульфокислотыю 97,5 (по серной кислоте). Полученный продукт содержитНИИПИ Заказ 8698 30Филиал ППППатент , г. Ужгоро 86,8 п-иэомера, 7,0 м - и о -иэомеров 0,9 Н ЯО 4, 5,2 ЯО, 0,1сульфонов.П р и м е р 5, То же, что и впримере 2, только увеличено мольноесоотношение толуола на второй стадии.На первой стадии взято 60 г толуола, на второй - 205 г ( 2,23 моля) .Выход и -толуолсульфокислоты 97,6(по серной кислоте). Полученный продукт содержит 87,4 п-изомера, 6,8М- и о -изомеров, 1, 0 Н Я 04, 4, 7Н О, 0,1сульфонов.П р и м е р б. Процесс осуществляют по непрерывной схеме. В реактор с мешалкой непрерывно подают жидкий толуол и серную кислоту в мольном соотношении 0,8:1,02. Отходящиепары толуола и воды поступают на конденсацию и отделение толуола, Черезперелив сульфомасса непрерывно стекает в стеклянную колонку диаметром40 мм длиной 1,2 м, заполненную насадкой. В верхней части колонки имеется ороситель, выполненный в видетрубной решетки. Пары толуола подаютв нижней части навстречу стекающейпо насадке сульфомассе, Количествопаров составляет в мольном отношениик введенной серной кислоте 2,5 : 1,02.Температура реакции на первой стадии110-120 С, на второй 145 С . Времяпребывания реагентов на первой стадии1,5 ч на второй 3,5 ч. Выход и -толуолсульфокислоты 97,7, Содержаниесерной кислоты 0,8, сульфонов - неболее 0,1.Формула изобретения1. Способ получения и -толуолсульфокислоты сульфированием толуола серной кислотой при 110-120 С с последуоющей обработкой полученной реакционной смеси парами толуола при нагревании, отли чающий с я тем,что, с целью увеличения выхода целевого продукта, сульфирование толуолаосуществляют в жидкой фазе 90-94-нойсерной кислотой, а обработку полученной реакционной смеси парами толуолапроводят при 130-150 С.2, Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что процесс осу.ществляют при соотношении серной кислоты и толуола 1 : 2,5-3,3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я. тем, что количествотолуола, подаваемого в паровой фазесоставляет 60-80 от общего количества толуола.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Епдбцгй Я. И. Сульфированиетолуола, 3 пй, Епд. Сйеп 45, 1,1953, стр. 189,2. Авторское свидетельство СССРР 371212, кл, С 07 С 143/28, 1968