Спосіб одержання моносульфокислот нафталіну

Винахід відноситься до хімічної промисловості-технології основного органічного синтезу, а саме до способу одержання моносульфокислот нафталіну, які знаходять широке застосування в якості вихідних продуктів для отримання барвників різних класів, термостабілізаторів, поверхнево-активних речовин, фармацевтичних препаратів та інших. Реакція сульфування нафталіну з отриманням сульфокислот нафталіну вперше була описана в 1819 році [Brande Guart, J. Science 1819, 9, 289], і є однією з перших реакцій, що використовується людством в хімічній промисловості практично без суттєви х змін до наших часів. В спеціальній літературі описано ряд способів одержання моносульфокислот нафталіну. Суть їх полягає в тому, що нафталін при певній температурі завантажують на концентровану сірчану кислоту і проводять сульфування до тих пір, поки дозволяє концентрація відпрацьованої сірчаної кислоти. Для підвищення ефективності процесу сульфування через реакційну масу пропускають інертний газ або водяний пар [Othmer, Jakobs, Bushmann, Ind. Eng. Chem., 1943, 35, 326], або проводять сульфування в вакуумі [И.Я. Гришин, А.А. Спрысков, Анил.- крас, пром. 1932, 2, 19.], або використовують водовіднімаючі агенти [Thomas, et al., Ind. Eng. Chem., 1940, 32, 408]. Найбільш близьким до запропонованого способу одержання моносульфокислот нафталіну є промисловий спосіб сульфування нафталіну до моносульфокислот [Доналдсон. Химия и технология соединений нафталинового ряда. М, Государственное НТИ Хим. литература, 1963, 139, 141 с.] На сірчану кислоту завантажують нафталін при їх мольному співвідношенні нафталін: сірчана кислота = 1:(1,23-1,85) і температурі 70-165°С. При сульфуванні нафталіну при температурі 70°С в основному утворюється αсульфокислота нафталіну з домішкою β-сульфокислоти нафталіну в кількості до 15%. При сульфуванні нафталіну при температурі 165°С основним продуктом реакції є β-сульфокислота нафталіну, а як домішка утворюється α-сульфокислота в кількості до 15%. Технологія виділення моносульфокислот нафталіну в промисловості добре відпрацьована, вона полягає в гідролізі α-сульфокислоти нафталіну при отриманні βсульфокислоти нафталіну [Каюков И.С. А,С СССР 78370,1949], або виділенням реакційної маси на воду і фільтрацією α-сульфокислоти нафталіну [В. I. О. S. Documents, FDX, 166, Frames, 385-387]. Вадою відомої технології сульфування нафталіну до моносульфокислот є велика кількість сірчаної кислоти, що використовується в реакції (1,23-1,84 молей сірчаної кислоти на 1 моль нафталіну). Це обумовлено тим, що вода, яка виділяється в процесі сульфування, розбавляє сірчану кислоту реакційної маси і при досягненні концентрації 52-56% (при температурах 70-165°С відповідно) подальше сульфування не проходить. Такі концентрації відпрацьованої сірчаної кислоти, при яких не проходить реакція сульфування, носять назву π-сульфування [Guyot, Chimie et Industrie, 1919, 2, 879]. Крім того, відпрацьована сірчана кислота в реакційній масі негативно впливає на якість цільових продуктів. Метою винаходу є зменшення кількості сірчаної кислоти при одержанні моносульфокислот нафталіну. Поставлена мета досягається тим, що сульфування нафталіну проводять концентрованною сірчаною кислотою при температурі 70-165°С і при мольному співвідношенні нафталін : cірчана кислота =1:1. Нами встановлено, що, якщо при цих умовах на нафталін завантажувати сірчану кислоту, то вода, що виділяється, утворює гідрати сульфокислоти нафталіну і за рахунок цього не розбавляє сірчану кислоту. Для кращого розуміння винаходу наводяться наступні приклади. Приклад 1. В скляну колбу, ємністю 500мл. з мішалкою, воронкою для завантаження, прямим холодильником завантажуют 128г. нафталіну. Нафталін нагрівають до температури 160-165°С і при цій температурі протягом 30-60 хвилин завантажують 50-55мл. сірчаної кислоти. Сірчану кислоту завантажують до досягнення кислотності реакційної маси 178-185мг. NaOH/ 1г. реакційної маси. В реакційній масі знаходиться β-сульфокислота нафталіну, вміст домішки а-сульфокислоти нафталіну становить 10-12%. Приклад 2. В скляну колбу, ємністю 500мл. з мішалкою, воронкою для завантаження, прямим холодильником завантажуют 128г. нафталіну. Нафталін нагрівають до температури 70-75°С і при цій температурі протягом 30-60 хвилин завантажують 50-55мл. сірчаної кислоти. Сірчану кислоту завантажують до досягнення кислотності реакційної маси 178-185мг. NaOH/ 1г. реакційної маси. В реакційній масі знаходиться αсульфокислота нафталіну, вміст домішки β-сульфокислоти нафталіну становить 10-12%. Як видно з наведених прикладів, запропонований спосіб одержання моносульфокислот нафталіну дозволяє проводити сульфування при еквімолекулярних співвідношеннях нафталін-сірчана кислота, при цьому виключається можливість утворення відпрацьованої сірчаної кислоти і забезпечується висока якість моносульфокислот нафталіну.