Способ получения динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол-4, 6 дисульфокислоты

СОЮЗ СООЕТСНИХССИВЛЮМКПЬПРЕСПУБЛИК ОЭ ОИ ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОЧНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНАТРИЕВОЙСОЛИ 2-ИЕРКАПТОБЕНЗТИАЗОЛ,6-ДИСУЛЬФОКИСЛОТЫ, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что 2-меркаптобензтиазолподвергают последовательной обработке 40-45 Ж-ным олеумом при 50-55 С,затем 60-653-ным олеумом при 103105 С и полученную реакционную массу обрабатывают последовательно гидроокисью кальция до рН 9,0-9,5, углекислым газом до рН 6,3-6,5 и углекислым натрием до рН 7,8-8,2 и выделяют целевой продукт.О Д81 аЛ 15 который заключается в том, что 2- -меркаптобензтиаэол подвергают сульфированию 40-453-ным олеумом при 110-120 С с последующей обработкой реакционной массы Са(ОН)2 и переводом полученной кальциевой соли 2-меркаптобензтиаэол-сульфокислоты в динатриевую соль взаимодействием с карбонатом натрия 1 .Однако известным способом нельзя получить динатриевую соль 2-меркаптобенэтиазол,6-дисульфокислоты,так как сульфирование 40-45 -ным олеумом приводит лишь к введению одной сульфогруппы в бензтиазольное кольцо, а30 увеличение продолжительности сульфирования лишь незначительно повышает выход целевого продукта.Целью изобретения является получение нового производного 2-ме бенэтиазолсульфокислоты, кот жет найти применение в производстве фотоматериалов.Эта цель достигается тем, что согласно способу получения динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол,6-дисуль 40 фокислоты 2-меркаптобенэтиазол подвергают последовательной обработке 40-45 -ным олеумом при 50-55 С, затем 60-653-ным олеумом при 103-105 С45 и полученную реакционную массу обрабатывают последовательно гидроокисью кальция до рН 9;0-9,5, углекислым газом до рН 6,3-6,5 и углекислым натрием до рН 7,8-8,2 и выделяют целевой продукт,50Обычно используют 40-452-ньгй олеум и 60-657.-ный олеум в весовом отношении к 2-меркаптобензтиазолу, равном 3,75:1 соответственно.Согласно предлагаемому способу сульфирование 2-меркаптобензтиазола (каптакса) 40-457-ным олеумом осуществляется г 1 остепецным ггрибаллением капркаптоорое моИзобретение относится к способу получения нового химического соединения, а именно к способу получения динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол,6-дисульфокислоты, которая может найти применение в качестве антивуалента при обработке фотоматериаловИзвестен способ получения динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол- 10 -сульфокислоты формулы такса к олеуму при ггеремешивании и течение 20-30 мин. Реакция начинается при комнатной температуре, и каптакс постепенно растворяется с разогреванием реакционной смеси до 50- 55 С. Дальнейшее прибавление каптакса производят при этой температуре после растворения предыдущей порции каптакса, причем реакционную колбу охлаждают холодной водой. Если температура реакционной смеси ниже 50 С, то растворение каптакса происходит медленнее, что вызывает увеличение времени прибавления каптакса (пример 4). При температуре выше 55 С начинается выделение серного ангидрида, что приводит к уменьшению концентрации олеума и вызывает неудобства в работе.Последующее сульфирование 60-657- ным олеумом осуществляется при 103- 105 ОС в течение 1 ч, Анализ продукта реакции показывает, что при сульфировании при температуре ниже 100 фС продукт загрязнен промежуточным продуктом - 2-меркаптобензтиазол-сульфокислотой. При сульфировании при температуре выше 105 С наблюдается энергичное выделение из реакционной смеси серного ангидрида, что вызывает уменьшение концентрации олеума.Таким образом, температура реакции 50-55 ОС на 1 стадии и 103-105 С на 11 стадии являются оптимальными для процесса сульфирования каптакса в указанных интервалах времени сульфирования и концентрации олеума.Время взаимодействия каптакса с олеумом на 1 стадии сульфирования обусловлено тем, что эта реакция является экзотермической. Поэтому минимальное время прибавления каптакса даже при охлаждении реакционной смеси холодной водой и при энергичном перемешивании при оптимальной температуре реакции 50-55 С составляет 20 мин. При увеличении загрузки исходных реагентов в 10 раз время прибавления каптакса возрастает до 60-70 мин (пример 5) .При сульфировании каптакса на 1 Т стадии 60-657-ным олеумом при оптимальной температуре 103-105 С в течении 45 мин образующийся продукт ре" акции содержит примесь 2 меркаптобенэтиаэол-сульфокислоты. При увеличении времени сульфирования (например, см.пример 3) до 3 ч при 103- 105 С достигается необходимая сте 1109395пень сульфирования, однако без значительного увеличения выхода целевого продукта.Поэтому время реакции 20-30 минна 1 стадии и 1 ч на 11 стадии суль фирования являются оптимальными для сульфирования каптакса в укаэанных интервалах концентраций олеума и температур реакции.Сульфирование каптакса 40-45 -ным 10 олеумом в весовом отношении 1:3 при 110-120 С в течение 20-30 мин привоодит к смеси 2-меркаптобензтиазол- -сульфокислоты и исходного каптакса с содержанием последнего до 50 . При 15 сульфировании каптакса лишь 40-45%- ным олеумом в весовом отношении 1; ;7,5 образуется смесь моно- и дисульфокислот. Сульфирование 60-65 -ным олеумом создает неудобства в работе 20 на 1 стадии иэ-за энергичного выделения серного ангидрида, это затруд-. няет прибавление каптакса вследствие прилипания его к стенкам реакционного сосуда в результате реакции каптакса с парами серного ангидрида.Таким образом, при сульфировании каптакса олеумом в укаэанных интервалах температур и времени реакции на 1 стадии требуется 40-45 .-ный оле ум в весовом отношении 1:3,75, а на 11 стадии - 60-65%-ный олеум в весовом отношении 1:3,75.Выделение целевого продукта при определенных значениях рН является необходимым условием для его получения с высокой степенью чистоты. Обработка реакционной смеси избытком гидроокиси кальция до рН=9,0-9,5 необходима для полноты удаления серной 40 кислоты в виде сульфата кальция. Обработкой углекислым газом до рН= =6,3-6,5 избыток гидроокиси кальция переводят в углекислый кальций, а оставшуюся в водном растворе дикальциевую соль 2-меркаптобензтиазол- -дисульфокислоты обработкой углекислым натрием до рН=7,8-8,2 (до прекращения выделения углекислого кальция) превращают в соответствующую 50 динатриевую соль.Пример 1. К 100 мл 4045 - ного олеума, приготовленного из 75 мл 60-65%-ного олеума и 25 мл концентрированной серной кислоты, порциями по 2-3 г в течение 20 мин при 50-55 фС прибавляют 50 г (0,3 моль) 2-меркаптобензтиазола, затем прибавляют еще 100 мл 60-65 ного олеума и нагревают при 103-105 Спри перемешивании 1 ч. Реакционнуюсмесь охлаждают, осторожно выливаютв 800 мл дистиллированной воды ипрн перемешивании при 80-90 С осторожно обрабатывают до рН=9,5 известковым молоком, приготовленным иэ300 г окиси кальция и 1000 мл дистиллированной воды. Сульфат кальция отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и объединенный Фильтратнасыщают углекислым газом до рН=6,4до прекращения выделения углекислогокальция. Незначительный осадок отфильтровывают, фильтрат обрабатывают насыщенным водным раствором 35 г содыдо рН=З;0 до прекращения выделенияуглекислого кальция. Осадок отфильтровывают, из фнльтрата упариваниемна водяной бане выделяют желтоватыекристаллы. После высушивания в сушильном шкафу при 100 С получают89,4 г (80,5 от теории) динатриевойсоли 2-меркаптобензтиаэол,6-дисульфокислоты. Найдено,.: С 22,9; 22,9; Н 0,8,С НЗН 20 8Вычйслейо,.: С 22,64; Н 0,81,Н 3,77.П р и м е р 2, К 100 мл 40 45 -ного олеума прибавляют 50 г 2-меркапто- . -бензтиазола в течение 30 мин при 5055 С, затем прибавляют еще 100 мл60-65 -ного олеума и нагревают припереиешивании 1 ч при 103-105 С.Реакционную смесь обрабатывают какуказано в примере 1 гидроокисью кальция до рН=9,0, углекислым газом дорН=6,5 и содой до рН=8,2 и выделяют87,4 г (78,7 Х от теории) динатриевойсоли 2-меркаптобензтиазол,6-дисульфокислоты,Пример 3. К 100 мл 40-45%ного олеума прибавляют 50 г 2-меркалтобензтиазола в течение 20 мин при50-55 фС, затем прибавляют еще 100 мл60-653-ного олеума и нагревают 3 чпри 103-105 С, Реакционную смесь обрабатывают, как указано в примере 1,гидроокисью кальция до рН=9,0, углекислым газом до рН 6,3 и содой дорН=7,8 и получают 94,8 (85,5 от теории) динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол,6-дисульфокислоты.П р и м е р 4. 50 г каптакса прибавляют к 100 мл 40-45 -ного олеумапри 40-45 С в течение 60-70 мин, лриЗаказ 5995/16 Тираж 410 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Э 11093 бавляют еще 100 мл 60-65%-ного олеума, нагревают 1 ч при 103-105 С и после обработки аналогично примеру 1 выделяют 85,3 г (76,73 от теории) динатриевой соли 2-меркаптобензтиазол- -4,6-дисульфокислоты.П р и м е р 5. 500 г каптакса прибавляют к 1000 мл 40-453-ного олеума при 50-55 С в течение,60-70 мин, нагревают 1 ч при 103-105 ОС. Пдсле 10 обработки гидроокисью кальция до рН= 9,0 углекислым газом до рН=6,5 и содой до рН 7,9 реакционный раствор упаривают на водяной бане досуха и высушивают в сушильном шкафу. Измель ченный продукт кипятят с 1,5 л ацетона на водяной бане в течение 8-10 мин, отфильтровывают, промывают горячим ацетоном (дважды по 250 мл), высушивают в сушильном шкафу при 100 С до постоянного веса щ получают 870 г (78,3 Х от теории) динатриевой соли 2-меркаптобеизтиазол,6-дисульфокислоты.Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить с высоким выходом новое производное 2-меркаптобензтиазолсульфокислоты, которое может найти применение в производстве фотоматериалов.