Патент на изобретение №2325376

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ N-(ХЛОРАЛКИЛТИО) ФТАЛИМИДОВ ИЗ СМЕСИ С ХЛОРБЕНЗОЛОМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к выделению N-(хлоралкилтио)фталимидов, которые являются эффективными замедлителями подвулканизации синтетических и натуральных каучуков. N-(хлоралкилтио)фталимид выделяют из смеси с хлорбензолом путем отгонки хлорбензола. Отгонку проводят под вакуумом, азеотропно с водой, в присутствии поверхностно-активного вещества в количестве не более 0,33% к объему добавленной воды. Технический результат – интенсификация процесса вакуумной азеотропной отгонки хлорбензола и снижения энергозатрат. 3 табл.

Изобретение относится к производству N-тиопроизводных фталимида, которые являются эффективными замедлителями подвулканизации синтетических и натуральных каучуков, а именно к способу выделения N-(хлоралкилтио) фталимидов из реакционной смеси со стадии получения продукта в виде его раствора в хлорбензоле.

Известен способ получения N-тиопроизводных фталимида с последующим их выделением из реакционной смеси(патент ФРГ №2502656, C07D 209/48, опубл. 1975). Реакцию проводят в две стадии. Первоначально хлорируют N,N¹– бисфталимидодисульфид в хлорбензоле и получают хлортио-N-фталимид. В дальнейшем к этому раствору добавляют олефин и получают целевые продукты в виде растворов в хлорбензоле.

Выделение целевого продукта проводят следующим образом: сначала хлорбензольный раствор продукта упаривают до половины объема и затем к полученному концентрату добавляют 2-3 объема легкого бензина или петролейного эфира. Выпадающий в осадок продукт отфильтровывают от смеси растворителей и сушат.

Основным недостатком данного способа является применение смеси двух горючих органических растворителей, что требует дополнительных затрат на их разделение.

Известно, что хлорбензол можно отогнать азеотропно с водой. Явление азеотропной перегонки широко применяется на практике. Им пользуются для абсолютирования растворителей, удаления воды или растворителя из реакционной массы и т.д. [А.Я.Берлин. Техника лабораторной работы в органической химии. – М., Химия, 1973, стр.163]. Частным случаем применения азеотропной перегонки является перегонка в вакууме [см. там же, стр.175].

Основным недостатком азеотропной отгонки хлорбензола с водой в процессе выделения N-тиопроизводных фталимида является его длительность.

Предлагаемое изобретение решает задачу интенсификации процесса вакуумной азеотропной отгонки хлорбензола и снижения энергозатрат.

Указанная задача решается тем, что N-(хлоралкилтио)фталимиды из смеси с хлорбензолом выделяют вакуумной отгонкой в виде азеотропа в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ), в количестве не более 0,33% к объему добавленной воды.

Авторы изобретения установили, что процесс азеотропной отгонки хлорбензола значительно интенсифицируется при добавлении к воде до 0.33% ПАВ. ПАВ могут быть любого типа – катионоактивными, анионоактивными или неионогенными. Добавка ПАВ уменьшает время азеотропной перегонки хлорбензола на 20-75%.

Выбор концентрации ПАВ обусловлен скоростью отгонки хлорбензола от реакционной массы. При концентрации ПАВ более 0.33% процесс протекает слишком бурно и может привести к выбросу реакционной массы в приемник.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В 120 см³ хлорбензольный раствор, полученный хлорированием 14.24 г (0.04 М) N,N¹-бисфталимидодисульфида с последующим прибавлением эквимолярного количества циклогексена, добавляют 150 см³ воды. В системе создают разрежение (вакуум) и при перемешивании начинают азеотропную отгонку хлорбензола. После отгонки хлорбензола водную суспензию продукта фильтруют, пасту промывают небольшим количеством воды и конечный продукт сушат. Получают 21.8 г N-(2-хлорциклогексилтио)-фталимида с Т.пл. 130-133°С. Выход 92.4%. Результаты опытов при различных остаточном давлении приведены в таблице 1.

Пример 5. Проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что в реакционную массу добавляют заданное количество ПАВ. Результаты приведены в табл.2.

Пример 24. Проводят аналогично примера 5, с тем отличием, что проводят выделение продукта полученного присоединением стирола. Результаты опытов приведены в табл.3.

Пример 30. Процесс проводят аналогично примеру 5, но с добавкой к воде 0.4% смачивателя НБ при остаточном давлении 0.4 атм. В ходе процесса реакционная масса вспенилась и частично попала в приемник растворителя. Из-за выброса реакционной массы процесс прекратили.

Примечание: Смачиватель НБ – натрий бутилнафталинсульфонат (C₄H₉C₁₀H₆SO₃Na);

Алкамон ДС-У – алкоксиметилметилдиэтиламмоний метилсульфат формулы: -{[С_nH_2n+1OCH₂N⁺(СН₃)(CH₂CH₃)₂][СН₃SO₄ ^–]}, где n=10-18;

ОП-10 – моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята формулы: С_nН_2n+1С₆Н₄О(С₂Н₄O)_mН, где n=10-12, n=6-7.

Как видно из данных таблиц 2 и 3, добавление ПАВ при азеотропной перегонке приводит значительному уменьшению времени перегонки. Сокращение времени отгонки хлорбензола с водой при добавление ПАВ в процессе получения N-тиопроизводных фталимида позволяет значительно интенсифицировать данную стадию, снизить энергозатраты на процесс перегонки и на приведение аппаратуры в работу.

Формула изобретения

Способ выделения N-(хлоралкилтио) фталимидов из смеси с хлорбензолом путем отгонки хлорбензола, отличающийся тем, что отгонку проводят под вакуумом, азеотропно с водой, в присутствии поверхностно-активного вещества в количестве не более 0,33% к объему добавленной воды.