BE593513A - - Google Patents

Description

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  " PROCEDE DE PREPARATION DE 2-CHLORETHANE SULFONATE DE   SODIUM ".   

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   La présente invention se rapporte à un procédé perfectionné de préparation de chloréthane-sulfonate ae sodium par réaction du chlorure de vinyle avec le bi- sulfite de sodium en milieu hydroalcoolique. 



   On connaît divers procédés de préparation de sels de l'acide chloréthane-sulfonique dans lesquels on utilise à titre de matières premières le dichlor- éthane (chlorure d'éthylène), le sulfate de carbyle ou le chlorure de vinyle. 



   Ainsi les sels d'acide chloréthane-sulfonique se préparent par réaction d'un excès de dichloréthane en présence ou en l'absence de substances catalysantes avec des solutions aqueuses étendues de 3 à 6% de sels des métaux alcalins ou alcalino-terreux de l'acide sul- fureux à des températures comprises entre 73 et 110 C, à pression ordinaire ou sous des pressions supérieures. 



  Quand on opère sans pression, on obtient des rendements allant jusqu'à 89% dans un temps de réaction allant jusqu'à quatorze heures. Si la réaction est effectuée sous une pression manométrique de 3,5 atmosphères, il est possible d'utiliser de plus courtes durées de réac- tion mais les rendements sont d'environ 80% du rendement théorique. Un des inconvénients principaux de ces pro- cédés est qu'on obtient des solutions aqueuses très étendues ne contenant que 3 à 6% de   chloréthane-sulfonate   et qu'on a ainsi à évaporer de grandes   quantités   d'eau pour obtenir le produit de la réaction à l'état solide. 



   On connaît également la préparation des 8-chlo-   réthane-sulfonates   par fusion du sulfate de carbyle avec un chlorure/alcalin ou d'ammonium à 190-195 C puis neutra- 

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 lisation de la masse réactionnelle. La   préparation   nécessa' . de sulfate de carbyle pur et la température élevée de la réaction nuisent toutefois à l'économie du procédé. 



   Selon un autre procédé bien connu, on utilise le chlorure de vinyle à titre de matière première en vue de la préparation du sel de sodium de l'acide   chloréthane-   sulfonique par réaction de cet halogénure non-saturé avec une solution aqueuse de bisulfite de sodium sous une pres- sion de 6,3 atmosphères . Ce procédé est sans portée technique étant donné qu'on n'obtient qu'un rendement de 46% quand on utilise des quantités équimolaires   de'chloru-   re .de vinyle et de bisulfite de sodium, en dépit d'une longue durée de réaction. 



   On connaît également la préparation du chlor- éthane-sulfonate de sodium par réaction d'un excès de chlorure d'éthylène avec une solution aqueuse de sulfite de sodium ayant une concentration ne dépassant pas   5%   à la température d'ébullition et sous une pression normale, à l'exclusion de substances oxydantes. 



   La présente invention se rapporte à un procédé de préparation de   2-chloréthane-1-sulfonate   de sodium com- prenant la mise en réaction de quantités équivalentes de chlorure de vinyle et de bisulfite de sodium en milieu hydroalcoolique en présence d'un catalyseur d'oxydation et de sulfite de sodium. Ce procédé présente un certain nombre d'avantages importants. Il est possible d'utiliser un temps nettement plus court qu'antérieurement et d'obte- nir, même sous des pressions peu supérieures à la pression atmosphérique, des rendements pratiquement quantitatifs sans formation de sous-produits indésirables . Le milieu hydroalcoolique est constitué de solutions ou de suspen- sions des ingrédients dans un mélange d'alcool et d'eau. 

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  Le i>1,:ar,à .:.L>^...'rJ1 i'3 3t Ut:. alcool i.l- ..:.- que   de   Las points moléculaires tel que   l'alcool    mét@yli-   que ou éthylique. La composition des   solutions   hydroal- cooliques est d'une partie en volume d'eau et de 0,5 à 1,5 partie en volume   d'alcool..   Il est   préférable   d'uti- liser un mélange de méthanol et d'eau dans lesdites pro- portions. 



   L'utilisation d'un mélange hydroalcoolique est particulièrement avantageux en raison de ce que le chlo- rure de vinyle ne possède qu'une solubilité limitée dans l'eau. Dans le milieu hydroalcoolique utilisé le bisul- fite de sodium et le chlorure de vinyle sont tous deux complètement solubles. Aussi est-il possible de conduire la réaction en phase homogène et d'accélérer ainsi la vitesse de la réaction. Le procédé selon l'invention est en outre caractérisé par le fait qu'on peut utiliser dans la réaction des solutions hydroalcooliques saturées ou sursaturées de bisulfite de sodium. 



   Des catalyseurs appropriés sont le nitrite de sodium, le nitrate de sodium, des mélanges de nitrite et de nitrate de sodium, du bromate de potassium, des .élan- ges de bromure et   dbromate   de potassium, du chlorate de potassium, des mélanges de chlorure et de chlorate de po- tassium, du chlorate de sodium ou des'mélanges de chloru- re et de chlorate de sodium. Le sulfite de sodium est convenablement ajouté au liquide réactionnel dans la proportion de 0,05 à 0,2 et de préférence 0,05 à 0,1 molécule par molécule de bisulfite de sodium. 



   Selon un mode particulier de mise en oeuvre de l'invention, la réaction est effectuée en l'absence de lumière. Ainsi   évite-t-on   la polymérisation du chlorure ce vinyle au cours du procédé. 



   Les catalyseurs mentionnés ci-dessus se sont montrés propres à la réaction du chlorure de vinyle avec 

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 le oisulfi't9 de sodium. La quanti=4 :le catalyseur n ::.3-   saire   est de 1 à 7 grammes par molécule de   bisulfite.   Si la réaction est effectuée à l'aide   d'un   cesdits cataly-   seurs   à une température de 30 à 35 C et sous un faible excès de pression (moins de 0,1 atmosphère), il faut un temps de réaction de douze à quatorze heures avant qu'une quantité équivalente de chlorure de vinyle ait réagi avec le bisulfite utilisé. 



   Il a été trouvé à présent que la vitesse de la réaction pouvait être considérablement augmentée si, in- dépendamment d'un desdits catalyseurs, on ajoutait en même temps 0,05 à 0,2 molécule de bisulfite de sodium au mé- lange réactionnel et on introduisait progressivement le catalyseur en l'espace de trois à cinq heures. Grâce à ce mode opératoire, 75 à 80% environ de la quantité calculée de chlorure de vinyle ont réagi au bout de deux heures seulement. Quand on opère sous un excès de pres- sion, moindre que 0,1 atmosphère la réaction est achevée après 5 à 7 heures. 



   A pression plsu élevée la vitesse de réaction est accélérée de manière correspondante. 



   Si on utilise une solution hydroalcoolique sur- saturée de bisulfite de sodium, une partie de chloréthane- sulfonate formé peut être séparé facilement par   aspira-   tion à la fin de la réaction cependant que le   chloréthane-   sulfonate restant est obtenu par évaporation de la liqueur. mère qui contient environ 20 à 25% du produit de la réac- tion. 
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  Les chloréthane-sulronazes de sodium produits selon le procédé de l'invention ont une pureté d'environ 85 à 90%. L'impureté est constituée de sulfate de sodium et, si on utilise du chlorate de sodium à titre de   cata-   lyseur, de chlorure de sodium. 

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  L'exemple suivant i:l'.lSt.::'>-3 lti=--..-J:1T:¯I)r.", Les parties sont toutes exprimées en poids, sauf   in@ications   contraires. 



   EXEMPLE. - 
Dans un récipient clos protégé contre l'accès de la lumière et muni d'un agitateur, d'un thermomètre/et d'un tube d'accès de gaz on dissout 104 parties de bisul- fite de sodium à 100% (1 mol.) et 10,45 parties de sulfi- te de sodium   (0,083   mol.) dans 320 parties d'eau à 30 C. 



  On ajoute alors   240   parties d'alcool méthylique ayant une température de 30 C: une partie du bisulfite de sodium et du sulfite de sodium précipite sous une forme finement divisée. On a joute une petite portion d'environ 10% d'une solution de chlorate de sodium consistant en 6 parties de chlorate de sodium et 14 parties d'eau, puis on relie l'appareil à un   gazomtre   rempli de chlorure de vinyle. 



  La réaction étant légèrement exothermique, la température augmente et reste à   40-42 C   pendant les deux premières heures sans application de chaleur extérieure. Au bout de deux heures,   76%-du   chlorure de Vinyle ont déjà été con- sommés. Dès que la température descend au-dessous de 40 C, on ajoute une autre portion de la solution de chlorate de sodium et on introduit le reste de la solution   cataiysan-   te à des intervalles de dix minutes. On maintient la tem- pérature de la réaction à   35-40 C   par application de cha- leur extérieure. Au bout de six à sept heures la quantité calculée de chlorure de vinyle (1 mol.) a été consommée. 



   On sépare le chloréthane-sulfonate précipité (35 parties) et on le sèche. On commence par distiller de la liqueur-mère l'alcool méthylique qu'on peut réutiliser, Après évaporation de l'eau, on obtient une autre portion de 151 parties de produit de réaction avec de la liqueur- mère. Rendement total 186 parties. Le produit de la réac- tion contient 160 parties de chloréthane-sulfonate de/so- dium. Rendement 96%. 

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   Bien entendu l'invention n'est, pas   limitée   aux modes de mise en oeuvre décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples .

Claims (1)

1. REVENDICATINS. - ---------------- 1.- Procédé de préparation du 2-chloréthane-1- sulfonate de sodium, caractérisé en ce qu'on fait réagir des quantités équivalentes de chlorure de vinyle et de bisulfite de sodium en milieu hydroalcoolique,en présence d'un catalyseur et de sulfite de sodium, et on recueille le chloréthane-sulfonate de sodium; 2.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le milieu hydroalcoolique contient 1 par- tie en volume d'eau et 0,5 à 1,5 partie en volume d'un alcool aliphatique inférieur.

   ¯.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le catalyseur est le nitrite de sodium, le nitrate de sodium, des mélanges de nitrite de sodium et de nitrate de sodium, du bromate de potassium, des mélanges de bromure et de bromate de potassium, du chlo- rate de potassium, des mélanges de chlorure et de chlora- te de potassium, du chlorate de sodium et des mélanges de chlorure de sodium et de chlorate de sodium.

   4.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la quantité de sulfite de sodium ajoutée au mélange réactionnel est de 0,05 à 0,2 molécule, de préférence 0,05 à 0,1 molécule, par molécule de bisulfite de sodium.

   5." Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la réaction est effectuée en l'absence de lumière.

   6.- Procédé suivant la revendication 1, carat- térisé en ce que l'alcool du milieu hydroalcoolique est le méthanol ou l'éthanol.