Способ получения натриевой соли 1-нафтол-4-сульфокислоты

ОЮЗ СОВЕТСНИК ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК П 94 С 07 С 143 ИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСК Дл об би сл технология яда. - М.: ы", 1963,1 нафкис 981. СОЛИ ромышл сульфи фкоторыйрасителей ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 3917699/23-0427.06.8523.11.86. Бюл. У 43Тамбовское производственнодинение "Пигмент"С.Ф.Бараева, В.Г.Каныгин,Билькевич и А.Л,Матушкина547.541.07 088.8)(56) Доналдсон Н. Химия исоединений нафталинового рИзд. "Химической литературс.332-,333.Технологический регламент Впроизводства натриевой соли 1,4толсульфокислоты (Невиль-Винтерлоты). - Тамбов, п/о "Пигмент",(57) Изобретение касается пного органического синтезарованных нафтолов, в частноститол-сульфоната натрия (1)используют в.производстве к я повышения качества 1 проводят работку нафтноната.натрия (11) сульфитом .(111) . Процесс ведут в едующей последовательности: а) 11 обрабатывают Е 1 в присутствииСН СООМа или ЕпС 1, взятых в количестве 0,5-1 или 0,1-0,2 г на 0,15 гмоль 1 Т, при Т = 65-70 С; б) реакционную массуч выдерживают при 65-70 С; в) обрабатывают в два приема Н 80 , половину количества которойо добавляют при 65-70 С, а вторую половину - при 85-90 С, с последующей выдержкой 25 ч; г) разложенИе бисуль" фитного соединения ведут известковым молоком при 100 С; д) выделяют й 1 а"со-ли 1,4-нафтолсульфокислоты с помощью С 1 - С, фракции жирных спиртов при 60 С с последующей нейтрализацией соляной кислотой. Выход 1 93,1 Ж при содержании примеси 4,4-дисульфо,в динафтиламина 1,5 1,8 Х против 63 в известном случае. 1 табл, 127858Изобретение относится к способам получения натриевой соли 1-нафтал-сульфокислоты (Невиль-Винтера кислота), которая находит применение в производстве красителей, 5Цель изобретения - повьш 1 ение качества целевого продукта, что достигается за счет того, что стадию бисульфитирования нафтионата проводят, в присутствии уксуснокислого натрия или хлористого цинка, а загрузку серной кислоты проводят в два приема при температурах 65-70 С и 85-90 С соответственно.П р и м е р 1. (известный). 5Бисульфитирование нафтионата натрия.В стеклянный реактор вместимостью 250 см , снабженный рубапйсой для обогрева, мешалкой, термометром и за грузочной воронкой, загружают бисульфит натрия в количестве 18,92 г 100%-ного, включают мешалку и загру" 1 жают 36,75 г (0,15 г/моль) нафтионата натрия в пересчете на 100%-ный продукт. Реакционную массу нагреваоют до 90 и в течение 4 ч выдерживают при 85-90 С.По окончании выдержки в течение 11 ч загружают 8,4 г 100%-ной сер- ЭО ной кислоты в виде 40%-ного раствора. Температура во время загрузки серной кислоты 85-90 С, После загрузки , 1,серной кислоты смесь выдерживают в течение 7 ч.после чего отбирают пробу З 5 на анализ для определения количества остаточного нафтионата, которое не должно превышать 0,8% от загруженного. Если остаточного нафтионата больше, массу продолжают размешивать 40опри 85-90 С до тех пор, пока количество нафтионата в массе будет не более 0,8% от загруженного, Продолжительность выдержки на стадии бисульфитирования составляет 28 ч. Содер жание остаточного нафтионата в реакционной массе 0,8%. Бисульфитное сое" динение из реактора выгружают в коническую колбу. Объем бисульфитного соединения 120 смЗ.50Приготовление известкого молока, разложение бисульфитного соединения и фильтрация от кальцевого шлама,В трехгорлую колбу вместимостью 500 см , снабженную ятачковой мешал кой, термометром, шариковым холодильником, барботером и электроплиткой, заливают 113 см воды, включают размешивание и загружают строительную известь в количестве 20,75 г в расчете на 100%-ный процукт. Суспензиюо подогревают до 100 С и при этой температуре в течение 20-25 мин порциями приливают бисульфитное соединение. Среда реакционной массы должна быть щелочная на фенолфталеиновую бумагу. В случае исчезновения реакици на фенолфталеиновую бумагу добавляют известь.По окончании загрузки бисульфитно го соединения барботированием реакционной массы воздухом отгоняют аммиак до отсутствия запаха. Температура реакционной массы во время отдувки аммиака снижается до 70-80 С, По окончании отдувки аммиака реакционную ассу подогревают до 100 С и фильтуют от кальциевого шлама. Объем аствора динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты около 350 см.Выделение натриевой соли 1,4-нафтолсульокислоты.В трехгорлую колбу вместимостью 500 см , снабженную мешалкой, термоЭ метром, холодильником, загрузочной и капельной воронками и электрол плиткой заливают раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в колзичестве 350 см , загружают 1,65 смЭ жирных спиртов фракции С - С (0,5% от объема раствора) и, в случае не - обходимости, реакционную массу по = догревают до 60-65 С. Щелочной раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в течение 20 мин нейтрализуют соляной кислотой до слабо- щелочной реакции на бумагу 9 15, на что расходуется 6,72 г соляной кислоты в пересчете на 100%-ный продукт, После нейтрализации загружают небольшими порциями в течение 20 мин около 60 г поваренной соли до появления кристаллов, При появлении кристаллов загрузку соли прекращают и смесь выдЕрживают при этой температуре в течение 1 ч.Суспензию подвергают самоохлажцению до 25-30 С, размешивают при этой температуре 3 ч и фильтруют на воронке под разрежением.Вес технического продукта 48,3 г. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 71,5%.Вес 100%-ного продукта 34,51 г.Выход готового продукта 93,1% в расчете на нафтионат натрия. Содержа 1271858ние нафтионата в готовом продукте 0,87. Содержание 4,4 -дисульфо,1 динафтиламина 67.П р и м е р 2. С введением уксуснокислого натрия в количестве 0,5 г 5 на 0,15 г/моль нафтионата натрия.о Температура бисульфитирования 65 С.Бисульфитирование нафтионата натрия.В стеклянный реактор вместимостью 250 см , снабженный рубашкой для3обогрева, мешалкой, термометром и загрузочной воронкой, загружают бисульфит натрия в количестве 18,92 г 1007-ного (0,295 г/моль), включают 5 мешалку и загружают 36,75 г 1003-ного (0,15 г/моль) нафтионата натрия, Затем загружают уксуснокислый натрий в количестве 0,5 г технического. Реакционную массу нагревают до темпедратуры 65 С. Через 0-15 мин нафтионат переходит в раствор. Реакционную массу размешивают в течение 1 ч при 65 С и при этой температуре в течение 3 ч из капельной воронки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты, т.е. 4,2 г 1007-ного веса или 7,2 смсо скоростью 2,4 смф в час. После окончания загрузки первой половины серной кисло ты продолжают загрузку серной кисло ты с той же скоростью в количестве 4,2 г 100-ного веса (7,2 см ), од новременно нагревая массу до 90 С. Общая продолжительность загрузки серной кислоты составляет 6 ч. После окончания загрузки серной кислоты реакционную массу выдерживают при 85 С в течение 25 ч до содержания нафтионата натрия в реакционной мас се 0,87Периодически отбирают пробы реакционной массы на определение содержания остаточного нафтионата методом бумажной хроматографии. Бисульфитное 45 соединение из реактора при помощи вакуума выгружают в коническую колбу,Приготовление известкового молока, разложение бисульфитного соединения и Фильтрация от кальциевого шлама. 50В трехгорлую колбу вместимостью 500 см, снабженную пятачковой мешалкой, термометром, шариковым холодильником, барботером, электроплиткой, заливают 1,13 см з воды, /включа ют размешивание и загружают строи,тельную известь в количестве 20,75 г в расчете на 1 ООЕ-ный продукт. Сспензию подогревают до 00 С и при этой температуре в течение 20-25 мин порциями приливают бисульфитное соединение. Среда реакционной массы должна быть щелочная на фенолфталеиновую бумагу. В случае исчезновения реакции на фенолфталеиновую бумагу добавляют известь. Ло окончании загрузки бисульфитного соединения барботированием реакционной массы воздухом отгоняют аммиак до отсутствия запаха. По окончании отдувки аммиака реакционную массу подогрева ют до 100 С и фильтруют от кальциевого шлама на воронке под разрежением. Илам на воронке промывают 200 см кипящей водой. Объем раствора динатриевой соли 1,4-нафтолсуль 3фокислоты около 350 смВыделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты.В трехгорлую колбу всестимостью 500 см , снабженную мешалкой, термометром; холодильником, загрузочной и капельной воронками и электроплиткой, заливают раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в количестве 350 см , загружают 1,75 г3жирных спиртов Фракции С 1- С, (0,53 от объема раствора) и в случае необ" ходимости реакционную массу подогре- .овают до 60 С. Щелочный раствор динатриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты в течение 20 мин нейтрализуют соляной кислотой до слабощелочной реакции на бумагу У 15, на что расходуется 6,72 г соляной кислоты в пересчете на 1007-ный продукт. После нейтрализации загружают небольшими порциями в течение 20 мин 60 г поваренной соли до появления кристаллов. При появлении кристаллов загруэ ку соли прекращают и смесь выдерживают при этой температуре в течение 1 ч. После выдержки загружают еще 45 г поваренной соли до плотности фильтрата 1,2-1,21 г/см . Суспензию под 3о вергают самоохлаждению до 25-30 С, размешивают при этой температуре 3 ч и Фильтруют на воронке под разрежением. Получают 48,27 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 7,57. Выход готового продукта 93,1 Е в пересчете на нафтионат натрия. Содержание наф. тионата в готовом продукте 0,757.5 12718Содержание 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина 1,5 .П р и м е р 3, С введением уксус.,нокислого натрия в количестве 1 г,оТемпература бисульфитирования 70 С .Бисульфитирование нафтионата натрия,Стадию бисульфитирования проводятпо примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия и температуры би- Осульфитирования. Уксуснокислый натрий загружают в количестве 1 г в расчете на технический. Реакционную масосу нагревают до 70 С и размешиваютпри этой температуре в течениеч. 5При 70 С в течение 3 ч из капельнойворонки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты т.е.4,2 г 1007.-ного веса. Далее процесспроводят по примеру 2. 20Приготовление известкового молока, разложение бисульфитного соединения, Фильтрация от кальциевогошлама,Эту стадию проводят по примеру 2 25без изменений,Выделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты.Вьщеление проводят беэ измененийпо примеру 2, 30Получают 50,4 г технического продукта. Содержание Невиль"Винтера кислоты в пасте 68,27, Выход готовогопродукта 93,07.Содержание нафтионатав готовом продукте 0,87. Содержание14,4 -дисульфо,1 -динафтиламина1, 57.,П р и м е р 4. С введением уксус.снокислого натрия в количестве 0,75 г,оТемпература бисульфитнрования 68 С. 40Бисульфитирование нафтионата натрия.Стадию бисульфитирования проводятпо примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия и температуры бисульфитирования. Уксуснокислый натрий загружают в количестве 075 гтехнического. Реакционную массу нагревают до 68 С и размешивают приэтой температуре в течение 1 ч. При 50а68 С в течение 3 ч из капельиой воронки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты, т.е.4,2 г 007-ного веса. Далее процесспроводят по примеру 2. 55Приготовление известкового молока,разложение бисульфитиого соединения,фильтрация от кальциевого шлама. 58 ЬЭту стадию проводят по. примеру 2без изменений.Вьщеление натриеной соли 1,4-нафтилсульфокислоты.Выделение проводят по примеру 2без измененийПолучают 47,9 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтеракислоты в пасте 69,73. Выход готового продукта 93,8%. Содержание нафтионата в готовом продукте 0,7 . Содержание 4,4 -дисульфо,1 -динафтил.амина 1,8%.П р и м е р 5. С загрузкой уксус .нокислого натрия в количестве, меньшем нижнего предела (0,3 г),Бисульфитирование нафтионата натрия.Стадию бисульфитирования проводятпо примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия. Последний загружаютв количестве 0,3 г. Реакционнуюомассу нагревают до 70 С и размешивают при этой температуре в течение 1 ч,оПри 70 С в течение 3 ч иэ капельнойворонки загружают 1/2 часть рассчитанного количества серной кислоты,т.е. 4,2 г ООХ-ного веса. Далеепроцесс проводят по примеру 2,Приготовление известкового молока,разложение бисульфитиого соединения,Фильтрация от кальцевого шламаЭтустадию проводят по примеру 2беэ изменений.Выделение натриевой соли 1,4-нафтолсульфокислоты,Вьщеление проводят по примеру 2без изменений.Получают 44,17 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера кислоты в пасте 76,77%, Выход готовогопродукта 927. Содержание нафтионата в.готовом продукте 1 , Содержание 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина 5,5 Х,П р и м е р 6. С загрузкой уксуснокислого натрия в количестве, боль"шем верхнего предела.Бисульфитирование нафтионата нат-,.рия.Стадию бисульфитирования проводятпо примеру 2, кроме загрузки уксуснокислого натрия. Последний загружаютв количестве 1,5 г. Реакционную массу нагревают до 70 С и размешиваютпри этой температуре в течениеч.При 70 С в течение 3 ч иэ капельной воронки загружают 1/2 частьрассчитанного количества серной7 1271858 8 кислоты, т.е. 4,2 г ООЖ-ного лоты, т.е. 4,2 г 1007-ного веса. веса. далее процесс проводят по при- Далее процесс проводят по примеру 2. меру 2. Приготовление известкового молоПриготовление известкового моло- ка, разложение бисульфитного соедика, разложение бисульфитного соеди нения, Филтрация от кальциевого шланения, Фильтрация от кальциевого ма.шлама. Эту стадию проводят по примеру 2Эту стадию проводят по примеру 2 без изменений. без изменений. Вьщеление натриевой соли 1,4-нафВьщеление натриевой соли 1,4-наф- О толсульфокислоты. толсульфокислоты. Вьщеление проводят по примеру 2Выделение проводят по примеру 2 без изменений. без изменений . Получают 47,25 г техническогоПолучают 45,8 г технического про- продукта. Содержание Невиль-Винтера дукта. Содержание Невиль-Винтера 5 кислоты в пасте 72,77. Выход Невиль- кислоты в пасте 72,37. Выход готово- Винтера кислоты 93,0 Е. Содержаниего продукта 89,37. Содержание 4,4 - нафтионата в готовом продукте 0,753.1 рдисульфо,1 -динафтиламина 1,57. Содержание 4,4 -дисульфо,1 -динафП р и м е р 7. С загрузкой 0,1 г тиламина 1,87. хлористого цинка, Температура бисуль О П р и м е р 9. С загрузкой 0,15 г фитирования 65 С. хлористого цинка. Температура биБисульфитирование нафтионата нат- сульфитирования 68 С. рия. Бисульфитирование нафтионата натСтадию бисульфитирования проводят рия.по примеру 2, кроме загрузки уксусно. 25 Стадию бисчльфитирования проводят .кислого натрия. Вместо уксусного по примеру 2, но вместо уксуснокислонатрия загружают хлористый цинк в го натрия загружают хлористый цинк количестве О, г. в количестве 0,15 г. Реакционную масПриготовление известкового молока, су нагревают до 68 С и размешивают разложение бисульфитного соединения, Зо при этой температуре в течение 1 ч. фильтрация от кальциевого шлама. При 68 С в течение 3 ч из капелькойЭту стадию проводят по примеру 2 воронки загружают 1/2 часть рассчи,без изменений. танного количества серной кислоты,Выделение натриевой соли 1,4-наф- т.е. 4,2 г 1007 в но веса. Далее тол-сульфокислоты. процесс проводят по примеру 2.Вьщеление проводят по примеру 2 Приготовление известкового молобез изменений. ка, разложение бисульфитного соедиПолучают 47,6 г технического про- нения, Фильтрация от кальциевого дукта. Содержание Невиль-Винтера кис- шлама.лоты в пасте 71,523. Выход Невиль О Эту стадию проводят по примеру 2 Винтера кислоты составляет 92,27 без изменений. Содержание нафтионата в готовом про- Вьщеление натриевой соли 1,4-нафдукте 0,77. Содержание 4,4 -дисуль- тол-сульфокислоты.1Фо,1 -динафтиламина 1,57 Выделение проводят по примеру 2П р и м е р 8. С загрузкой 0,2 г 45 без изменений. хлористого цинка. Температура бисуль- Получают 47, г технического профитирования 70 С. дукта. Содержание Невиль-Винтера кисБисульфитирование нафтионата нат- лоты в пасте 71,57. Выход Невиль-Винрия. тера кислоты составляет 92,Х. СодерСтадию бисульфитирования прово О жание нафтионата в готовом продукте1дят по примеру 2, но вместо уксусно,752. Содержание 4,4 -дисульфо,1 кислого натрия загружают хпористый динафтиламина 1,6 Х. цинк в количестве 0,2 г. Реакционную П р и м е р О. С загрузкой хлорисмассу нагревают до 70 С и размешива- того цинка меньше нижнего предела. ют при этой температуре в течение 55Температура бисульфитирования 65 С.1 ч. При 70 С в течение 3 ч из капельной воронки загружают 1/2 часть Бисульфитирование нафтионата натрассчитанного количества серной кис- рия.9 1271Стадию бисульфитирования проводятпо примеру 2, но вместо уксуснокислого натрия загружают хлористый цинк вколичестве 0,05 г.Приготовление известкового молока,разложение бисульфитного соединения,фильтрация от кальциевого шлама.Эту стадию проводят по примеру 2без изменений,Вьщеление натриевой соли 1,4-наф Отолсульфокислоты.Вьщеление проводят пр примеру 2без изменений.Получают 48,3 г технического продукта. Содержание Невиль-Винтера 15кислоты в пасте 71,4%. Выход НевильВинтера кислоты93%. Содержаниенафтионата в готовом продукте 0,75 .Содержание 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина 6%. 20П р и м е р 11. С загрузкой хлористого цинка больше верхнего предела. Температура бисульфитирования65 С.Бисульфитирование нафтионата натрия.Стадию бисульфитирования проводятпо примеру 2, но вместо уксуснокнслого натрия загружают хлористый цинк вколичестве 0,3 г, ЭОПриготовление известкового молока,разложение бисульфитного соединения,фильтрация от кальциевого шлама.Эту стадию проводят по примеру 2без изменений,35Вьщеление натриевой соли 1,4-нафтилсульфокислоты.Выделение проводят по примеру 2без изменений.Получают 47,9 г технического про-,щдукта. Содержание Невиль-Винтеракислоты в пасте 69%. Выход НевильВинтера кислоты 93,3Содержаниенафтионата 0,7 Х. Содержание 44дисульфо,1 -динафтиламина 15 .В таблице приведен сопоставительный анализ предлагаемого способа иизвестногоИз сопоставительного анализа пред лагаемого способа и известного видно,что предлагаемый способ имеет то 858 10преимущество, что можно получать Невиль-Винтера кислоту с уменьшенным более чем в 3 раза содержанием примеси 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина и, таким образом, получать продукт с повышенным качеством, что дает возможность увеличить выход красителя, для которого Невиль-Винтера кислота является сырьем.Предел загрузки уксуснокислого натрия 0,5-1,0 г и хлористого цинка 0,1-0,2 г на 0,15 г/ммоль нафтионата натрия является оптимальным. При загрузке уксуснокислого натрия и хлористого цинка меньше нижнего1 предела количество примеси 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина не уменьшается,т.е. остается в пределах 5,5-6 . Загрузка уксуснокислого натрия и хлористого цинка больше верхнего предела нецелесообразна, так как количество примеси 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина остается на прежнем уровне, и таким образом, приводит к дополнительному расходу уксуснокислого натрия и хлористого цинка.Формула изобретения Способ получения натриевой соли 1-нафтол-сульфокислоты обработкой нафтионата натрия бисульфитом натрия при поВьппенной температуре с последующими выдержкой реакционной смеси и обработкой концентрированной серной кислотой при нагревании, разложением бисульфитного соединения известковым молоком, фильтрацией от кальциевого шлама и вьщелением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества целевого продукта, обработку бисульфитом натрия ведут в присутствии уксуснокислого натрия или хлористого цинка в количестве 0,5-1 г или 0,1-0,2 г соответственно на 0,15 г-моль нафтионата натрия при температуре 65-70 С, а обработку серной кислотой проводят в два приема - первую половину рассчитанного количества, обрабатывают при температуре 65-70 С, а вторую полови ну при температуре 85-90 С.Показатели 36,75 г 1003-ного 36,75 гвеса (0,15 г/м-моль)(0, 5 г/м-моль) 18,92 г 1007-ного 18,92 г 1003-ноговеса 0,295 г/моль) веса Загрузка бисульфатанатрия 0,5-1,0 г 0,1-0,2 г Натрий уксусиокислыйили хлористый цинк Температура бисульфиотирования, С 85"90 4 ч при 85-90 С выдержка.загрузка сернойкислоты 8,4 ч 1007-ноговеса 8,4 г007-ноговеса Получают Невиль-Винтеракислоту:Технического продукта, г 48,3 48,3 Содержание Невиль-Витера кислоты в пасте,7 71,4 71,4 Содержание нафтионата натрия в готовом продукте,Х 075 0,8 Содержание 4,4 -дисульфо,1 -динафтиламина,Ж 1,5-1,8 Составитель Т.Власова Редактор Н.Яцола Техред И.Попович Корректор И. Муска 1Заказ 6308/24 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб.,д.4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 Бисульфитированиенафтионата натрияЗагрузка иафтионатанатрия 65-701 ч при 65-70 С 1/2 часть загружают при 65-70 С,оставшуюся при 8590 С Серную кислотузагружают при85-90 С