Способ получения фталимидов щелочных металлов

( 9) (11) ЕНИЯ ФТАЛИМИЛОВспользованиемгидрата окисирганическомевании, о т -тем, что, с а целевого подверга- бутилаата окиа смесь и гид при и ,99:0 мольн 1 при СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ с и суспензии фталнмида и щелочного металла в о растворителе при нагр л и ч а ю щ и й с я целью повьппения,.выход дукта, суспензию фтал ют взаимодействию со та щелочного металла си щелочного металла соотношении 0,5:0,5-0 температуре 70-110 С.875794 1Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фталимидов щелочных металлов которые являются промежуточными продуктами при синтезе производных фталимида, используемых в качестве замедлителей подвулканизации каучуков.Известен способ получения фталимида калия взаимодействием этанольного .раствора гидрата окиси калия и 10 фталимида. При этом после смешения реагентов реакционную массу в течение 10-15 мин охлаждают и отфильтровывают полученный продукт. Выход 903 11. 13Недостаток этого способа заключается в том, что растворимость фталимида в этаноле не превышает 57 и для проведения синтеза требуется очень большое количество этилово- щ го спирта. Кроме того, вода, вуделяющаяся в процессе реакции фталимида с гидратом окиси калия, вызывает гидролиз целевого продукта. Для предотвращения этого требуется быст рое охлажцение реакционной массы, что трудно осуществить в производстве при работе с большими объемами.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фталимидов щелочных металлов взаимодействием суспензии тонкоизмельченного фталимида в обезвоженных алифатических спиртах, содержащих в молекуле от 1 до 4 атомов углерода, с гидратом окиси щелочного металла в виде. раствора в тех же спиртах 2 . Процесс проводят при температуре до 60 С в течение 1-6 часов. Выход продукта 857,Недостатками этого способа являютСя низкий выход фталимидов щелочных металлов.Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается описываемым способом получения фталимидов щелочных металлов, отличитель ными признаками которого является то, что суспензию фталимида в органическом растворителе подвергают взаимодействию,со смесью бутилата щелочного металла и гидрата окиси Я щелочного металла при их мольном соотношении 0,5:0,5-0,99:0,01 при температуре 70-110 С. Синтез осуществляют за время не более 20 мин после полного смешения реагентов. По окончании реакции полученную суспензию охлаждают, готовый продукт отфильтровывают и сушат. Выход 97-993, содержание основного вещества 95-1007.Для приготовления суспензии фталимида в качестве органического растворителя используют бутанол, хлорбензол, бензол, уайт-спирит, а для приготовления смеси бутилата и гидрата окиси щелочного металла - бутанол или его смесь с перечисленными растворителямиВ случаях, когда фталимид щелочного металла используют в виде суспензии в растворителях, не содержащих спиртов, после завершения реакции бутанол отгоняют из суспензии в виде азеотропа с используемым растворителем при атмосферном давлении или под вакуумом в зависимости от температуры кипения используемого растворителя, Отогнанную смесь бутанола с растворителем используют неограниченное число раз на стадии получения раствора смеси бутилата щелочногометалла и гидрата окиси того же металла.Целесообразность использования смеси бутанола с другими растворителями обусловлена тем, что при использовании таких смесей ускоряется процесс получения раствора смеси бутилата и гидрата окиси щелочного металла. Эта объясняется тем, что при азеотропной отгонке воды из реактора, снабженного обратным холодильником с насадкой типа Дина Старка, верхний органический слой непрерывно возвращается в реактор. Если в этом слое растворяется вода, то процесс идет медленно. Растворимость воды в бутаноле в зависимости от температуры может достигать ЗОБ и более, а органический раствори- тель, который отгоняется и конденсируется вместе с бутанолом, существенно понижает ее растворимость в органическом слое, и процесс, таким образом, ускоряется.При получении смеси бутилата и гидрата окиси щелочного металла одновременно происходит обезвоживание бутанола путем азеотропной отгонки ,воды, содержащейся в исходных реагентах и выделяющейся в ходе реак20 ции между бутанолом и гидратом окиси щелочного металла,При наличии в исходной смеси бутилата и гидрата окиси щелочногометалла более 502 свободного гидрата окиси снижается содержание основного вещества в целевом продукте,что обусловлено образованием побочного продукта - соли фталаминовойкислоты (см. пример 10).10П р и м е р 1. В четырехгорлуюколбу вместимостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, загружают 75 мл бутанола5и 22, 1 г (О, 15 г-моля) фталимида.Суспензию нагревают до 70-75 и втечение 60-70 мин при данной температуре дозируют смесь 8, г(0,075 г-моля) бутилата калия и4,2 г (0,075 г моля) гидрата окисикалия, растворенных в 41 г бутанола,Суспензию размешивают 10 мин, охлаждают, фильтруют и высушивают. Выходфталимида калия - 27,5 г (99 Х, считая на фталимид). Содержание основного вещества,957,Продукт представляет собой крис-.таллический порошок белого цвета.П р и м е р 2Синтез проводятв условиях примера 1 с тем отличией,что в суспензию дозируют смесь 16,6 г(0,0148 г-моля) бутилата калия иО,11 г (0,002 г-мол) гидрата окисикалия, растворенных в 41 г бутанола.Выход фталимида калия 27,5 г (993,считая на фталимид). Содержаниеосновного вещества 987. Продукт -белый кристаллический порошок,П р. и м е р 3. Синтез проводятв условиях примера 1 с тем отличием,что в суспензию дозируют смесь16,7 г (О, 149 г-моля) бутилата калия и 0,9 г (0,016 г-моля) гидрата 4окиси калия, растворенных в 44 гбутанола;Получают 2,5 г фталимида калия(993 от теоретического, считая нафталимид) Бельп кристаллический50порошок с содержанием основного вещества 952.П р и м е р 4. В четырехгорлуюколбу вместимостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром, капелькой воронкой и обратным холодильником, загружают 22, 1 г (О, 15 г-моля) фталимида и 75 мл хлорбензола,онагревают до 100-1 10 , загружают в течение 60-70 мин смесь 16 г(О, 143 г-моля) бутилата калия и0,4 г (0,007 г-мол) гидрата окисикалия, растворенных в 41 г бутанола.Дают выдержку 20 мин. Суспензию охлаждают, фильтруют и сушат.Выход фталимида калия - 27,2 г (983 от теоретического, считая на фталимид). Фталимид калия - белыйкристаллический порошок с содержанием основного вещества 963.П р и м е р 5Синтез проводят в условиях примера 4 с тем отличием, что смесь бутилата калия и гидрата окиси калия в бутаноле дозируют к суспензии 22, 1 г (О, 15 г-моля) фталимида в 75 мл бензола, нагретой до 75-78 . После окончания загрузки раствора смеси бутилата. калия и гидрата окиси калия дают выдержку 10 мин. Суспензию,охлаждают, фильтруют и сушат.Получают 27,5 г (993, считая на фталимид) белого кристаллического фталимида калия с содержанием основ ного вещества 977.П р и и е р 6. Синтез проводят в условиях примера 4 с тем отличием, что раствор смеси бутилата калия и гидрата окиси калия дозируют к суспензии 22, 1. (О, 15 г-моля) фталимида в 80 мл уайт-спирита, нагретой до 105-110 . После окончания загрузки раствора бутилата и гидрата окиси калия суспензию охлаждают и фильтруют.Получают 27,5 г (992, считая на фталимид) фталимида калия - (белый кристаллический порошок с содержанием основного вещества 98 Х). П р и м е р 7. Синтез проводятв условиях примера 6 с тем отличием,что вместо бутилата калия и гидратаокиси калия используют соответствующие количества бутилата натрия игидрата окиси натрия.Получают 24,6 г (973, считая нафталимид) фталимида натрия - (белыйкристаллический порошок с содержанием основного вещества 95 Х),П р и м е р 8. Синтез проводятв условиях примера 6 с тем отличием,что смесь 16 г (0,143 г-моля) бутилата калия и 0,4 г (0,007 г-мол)гидрата окиси калия используют ввиде раствора в смеси 17 г бутанолаи 23 г уайт-спирита.875794 Корректор В. Синицкая Редактор С. Титова Техред А.Бабинец Заказ 4470/1 Тираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Ра.,шская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 6Получают 27,5 г (99%, считая на фталимид) белого кристаллического фталимида калия с содержанием основного вещества 99%.П р и м е р 9. Синтез проводят в условиях примера 8 с тем отличием, что после окончания загрузки раствора смеси бутилата калия и гидрата окиси калия обратный холодильникезаменяют на прямой, создают разряжение в системе (остаточное давление 150-200 мм рт.ст.) и отгоняют бутанол с уайт-спиритом. По мере отгонки смеси растворителей в .реакционнуюколбу добавляют 70 мл свежего уайт-спирита так, чтобы количество массы оставалось примерно постоянным, Объем погона составляет 80- 90 мл и возвращается на стадию получения смеси бутилата калия и гидрата окиси калия. Получают суспензию -27, 2 г фталимида калия в уайт-спирите.Выход 98%. Содержание основноговещества 98%.5 П р и м е р 10. Синтез проводятв условиях примера 1 с тем отличием, что в суспензию дозируют смесь7, 8 г (0,07 моля) бутилата калиян 4,5 г (0,08 моля) гидрата окиси 10 калия (мольное соотношение 0,46 б:0,534), растворенных в 41 г бутанола.Выход фталнмида калия 27,2 г(98% от теоретического). Содержание 15 основного вещества 92%.Таким образом, описываемый способ получения фталимндов щелочныхметаллов позволяет получать целевые продукты с выходом 97-99% и 20 содержанием основного вещества