Способ получения натриевой соли тетрасульфофталоцианиновых комплексов -металлов четвертого периода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СЮ 4 С 09 В 47 24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТНРЫТИЙ фОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" ., цН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Томский политехнический институт им. С,М,Кирова(56) Патент США Р 2657213, кл. 260- 314,5, опублик. 1953Авторское свидетельство СССР В 246487, кл. С 09 В 47/24, 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРИЕВОЙ СОЛИ ТЕТРАСУЛЬФОФТАЛО 1 ИАНИНОВЫХ КОИШЕКСОВ й-МЕТАЛЛОВ ЧЕТВЕРТОГО ПЕРИОДА (57) Изобретение относится к технологии производства металлокомплексов фталоцианина, в частности к способу получения натриевой солй тетрасульфофталоцианиновых комплексов д-металлов четвертого периода, используемых в качестве красителей и катализаторов,801320216А 1 окисления сероводорода, меркаптанови восстановления окислов. азота. Сущность способа заключается в том, чтосмесь насыщенных водных растворовнатриевой соли 4-сульфофталевой кислоты, мочевины и хлорида д-металлачетвертого периода в присутствии молибдата аммония при молярном соотношении 1:0,4-0,6:4-6:0,01 соответственно. подвергают термообработке последовательно в течение 100-120 минпри 100-110 С, 90-100 мин при 150160 С и 70-80 мин при 190-210 С.Предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта с 74до 902, содержание его в плаве с 1619 до 543 что упрощает процесс егодальнейшей очистки; дли никелевых ижелезных комплектов - выход до 923,содержание в плаве - до 573 при сохранении его качества. 1 табл,5 10 15 20 Л 10,79. П р и м е р 2, Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натрие 25 вой соли сульАоАталевой кислоты(16 г), 3,4 мл раствора хлорида кобальта (1,8 г), 17 мл раствора мочевины (18 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному со 30 отношению 1;0,5:6:0,01. Далее процессведут аналогично примеру 1.Содержание целевого продукта вплаве 52%, выход 90 .П р и м е р 3. Аналогично приме 35 ру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульйофталевой кислоты(16 г), 3,4 мл раствора хлорида кобальта (1,8 г), 11 мл раствора мочевины (12 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,5:4:0,01. Процесс ведутаналогично примеру 1,Содержание целевого продукта вплаве 42%, выход 81%.45 П р и м е р. 4. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульАофталевой кислоты(16 г), 2,7 мл раствора хлорида кобальта (1,4 г), 14 мл раствора моче 50 вины (15 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,4:5:0,01. Процесс ведутаналогично примеру 1, Содержание основного вещества в плаве 46 , выход55 целевого продукта 84%,П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты(16 г), 2,7 мл раствора хлорида ко" 1320Изобретение относится к технологии производства металлокомплексов фталоцианина, в. частности к способу получения натриевой соли тетрасульфофталоцианиновых комплексов Й-металлов четвертого периода, используемых в качестве красителей и катализаторов окисления сероводорода, меркаптанов и меркаптидов, а также восстановления окислов азота.Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и его содержания в плаве реакционной смеси.Способ осуществляют, подвергая ,смесь насыщенных водных растворов натриевой соли 4-сульАоАталевой кислоты, мочевины, хлорида металла четвертого периода и катализатора - молибдата аммония термообработке при трех разных температурных режимах, При использовании водных насыщенных растворов исходных компонентов достигается эфАективное перемешивание реакционной массы. Выбор ступенчатого температурного режима обусловлен подборэм интервала температур для каждой стадии превращения исходной 4-сульфофталевой кислоты. При 100-110 С происходит образование Аталоимида, при 150-160 С он превращается во фталонитрил, при 190 - 210 С протекает процесс превращения фталонитрила во фталоцианин, Продолжительность процесса на каждой стадии определяется полнотой осуществления реакции образования промежуточных и целевого продуктов. Полноту протекания реакции на каждом этапе контролируют по изменению цвета реакционной массы: при 100-110 С цвет для металлокомплектао кобальта коричневый, при 150-160 С зеленый, при 190-210"С - синий. Натриевые соли тетрасульфофталоциановых комплексов по предлагаемому способу получают практически для всех переходных Й-металлов четвертого периода периодической системы: кобальта, железа, никеля, марганца. Процесс ведут в одну стадию беэ выделения промежуточных продуктов.П р и м е р 1. К 20 мл водного раствора, содержащего 16,0 г натриевой соли сульйофталевой кислоты, добавляют 3,4 мл водного раствора хлорида кобальта, содержащего 1,8 г соли металла, 14 мл раствора, содержащего 15 г мочевины, и 0,1 г молибдата аммония - катализатора,.что соответствует молярному соотношению 1:0,5"5: 216 г;0,01, и нагревают до 105 С при постоянном перемешивании. При этой температуре реакционную массу выдерживают 110 мин, затем температуру повышают до 155 фС, выдерживая 95 мин,по истечении которых перемешиваниепрекращают, а температуру повышаютдо 200 С, выдерживая 75 мин. Полученный плав измельчают,Содержание целевого вещества вплаве (натриевой соли тетрасульАоАталоцианина кобальта) составляет 54 .,После очистки получают 12,3 гчистого целевого продукта, выход 90%.Спектр поглощения полученного продукта имеет полосы поглощения с максимумами в диметилАормамиде (ДМФА) 348,645, 675 нм.Найдено,: С 36,85; Н 1,09;М 10,68,Вычислено, %: С 36,92; Н 1,14;2164П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 4,0 мл раствора хлорида кобальта (2,1 г), 14 мл раствора мочевины (15 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует малярному соотношению 1:0,6:5:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 497., выход 867,3 1320 бальта (1,4 г), 17 мл раствора моче- вины (18 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,4:6:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 447, выход 837,.П р и м е р 6. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты 10 (16 г), 2,7 мл раствора хлорида кобальта (1,4 г), 11 мл раствора моче- чины (12 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,4:4:0,01. Процесс ведут 15 аналогично примеру 1, Содержание основного вещества в плаве 387, выход 767П р и м е р 7. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 4,0 мл раствора хлорида кобальта (2,1 г), 11 мл раствора моче- вины (12 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному со отношению 1:0,6:4:0,01. Процесс ведут . ,аналогично примеру 1. Содержание основного вещества в плаве 40 , выход 783. П р и м е р 9. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 4,0 мл раствора хлорида кобальта (2, 1 г), 1 мл раствора моче- вины (18 г) и О, 1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,6:6:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание основного выщества в плаве 473, выход 847.Продолжительность процесса синтеза кобальтового комплекса натриевой соли тетрасульфофталоцианина в зависимости от температуры приведена в таблице Темпера 100 105 110 115 140тура,150 155 160 170 180 190 200 210 220 Продол- Не идет 120 110 100 Не идет Не 100 житель- реакция реакция идет ность реакпроцес- ция са; мин(15 г) и 0,1 г молибдата аммония,что соответствует моляркому соотношению 1:0,5:5:0,01. Процесс ведут аналогично примеру 1, Содержание натриевой соли тетрасульфофталоцианиновогокомплекса никеля в плаве 573, выход927 Спектр поглощения имеет полосыпоглощения в ДМФА с максимумами 330,598, 640, 674 нм. П р и м е р 12. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 2,5 мл раствора хлорида марганца (1,8 г), 14 мл раствора мочевины (5 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует моляркому соотношению 1:0,5:5:0,01. Процесс ведут 1 аналогично примеру 1. Содержание натП р и м е р 10. Аналогично примеру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 3,0 мл раствора хлорида железа (1,8 г) 14 мл раствора мочевикы 45 (15 г) и 0,1 г молибдата аммония, что соответствует молярному соотношению 1:0,5;5:0,01, Процесс ведут аналогично примеру 1. Содержание натри- евой соли тетрасульфофталоциакикового 50 комплекса железа в плаве 573, выход 927, Спектр поглощения имеет полосы с максимумами поглощения в ДМФА 350, 640, 676 нм.П р и м е р 11. Аналогично приме ру 1 смешивают 20 мл раствора натриевой соли сульфофталевой кислоты (16 г), 3,0 мл раствора хлорида никеля (1,8 г), 14 мл раствора мочевины 95 90 90 100 ЯО 75 70 70Составитель А,МолинТехредИ,Попович Корректор Л,Латай Редактор И.Рыбченко Заказ 2611/22 Тираж 633ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 13202 риевой соли тетрасульФоФталоцианинового комплекса марганца в плаве 41 , выход 837. Спектр поглощения имеет максимумы в ДМФА 346,600,643,678 нм,Предлагаемый способ позволяет повысить выход натриевой соли тетрасульфойталоцианиновых комплексов с 1- металлов четвертого периода по сравнению с известным способом: для кобальтового комплекса с 74 до 907., со-. 10 держание его в плане с 16-19 до 547, что упрощает процесс его дальнейшей очистки, для никелевых и железных комплексов - выход до 927., содержание в плаве - до 577. Качество комплексов 15 при этом по оттенку, растворимости в полярных растворителях и воде, прочностным характеристикам не уступает комплексам, полученным по известному способу. 16 6 Ф о р м у л а,и з о б р е т е н и я Способ получения натриевой соли тетрасульйойталоцианиновых комплексов Й-металлов четвертого периода термообработкой смеси натриевой соли 4- сульфоАталевой кислоты, мочевины и хлорида д-металла четвертого периода в присутствии молибдата аммония, о т л и ч а ю щ и й с я тем, .что, с целью повышения выхода целевого продукта и его содержания в плане, смесь используют в виде насьпценных водных растворов при молярном соотношении 1;0,4-0,6:4-6:0,01 соответственно, а термообработку ведут последовательно в течение 100-120 мин при 100 - 110 С , 90 - 100 мин при 50 - 160 С и 70 - 80 мин при 190 - 210 С.