CS254208B1

CS254208B1 - Sposob výroby N-cyklohexyltioftalimicLu

Info

Publication number: CS254208B1
Application number: CS86260A
Authority: CS
Inventors: Marian Jezek; Stefan Truchlik; Pavol Klucovsky; Jan Fratric; Karol Dulak; Tibor Godany
Original assignee: Marian Jezek; Stefan Truchlik; Pavol Klucovsky; Jan Fratric; Karol Dulak; Tibor Godany
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS26086A1

Abstract

Riešenie sa týká sposobu výroby N-cyklohexyltioftalimidu, vysokoúčinného inhibltora navulkanizácie, reakciou cyklohexylsulfenylchloridu, rozpuštěného v inertnom rozpúšfadle s vodným roztokom alkalickej soli ftalimidu, ktorá vzniká priamo v reakčnej zmesi přidáváním alkalického hydroxidu k suspenzii ftalimidu v časovom předstihu predsúčasne vovádzaným roztokom cyklohexylsulfenylchloridu. Tým sa obchádza příprava bezvodej alkalickej soli ftalimidu, ďosial' potrebnej pri príprave N-cyklohexyltioftalimidu.

Description

(54) Sposob výroby N-cyklohexyltioftalimicLu

284208

Vynález sa týká sposobu výroby N-cyklohexyltioftallmidu reakciou ftalimidu draselného a/alebo sodného s cyklohexylsulfenylchloridom v přítomnosti vody a/alebo vodného roztoku chloridu draselného a/alebo sodného.

N-cyklohexyltioftalimid je vysokoúčinný inhibitor navulkanizácie používaný v kombinácii s urýchl'ovačmi vulkanizácie benztiazolového typu vhodný pre syntetické a přírodně kaučuky.

Známe spósoby výroby N-cyklohexyltioftalimidu opierajú sa buď o reakciu cyklohexylsulfenylchloridu s ftallmidom v přítomnosti organickej bázy ako chlorovodík viažúceho činidla, alebo o reakciu cyklohexylsulfenylchloridu s bezvodou draselnou sofou ftalimidu. Tak je popísaná příprava N-cyklohexyltioftalimidu z cyklohexylsulfenylchloridu, ktorý sa vopred připraví z cyklohexántiolu a chlóru v prostředí chloridu uhličitého a tento sa potom ipridáva do suspenzie ftalimidu v roztoku trietylamínu v chloride uhličitom (USP č. 3 547 185). Po oddělení trietylamínhydrochloridu sa organická vrstva zahustí a n-heptánom sa vysránická vrstva zahustí a n-heptánom sa vyzráža očakávaný produkt.

Obdobným sposobom popisujú přípravu N-cyklohexyltioftalimidu aj ďalšie patenty (franc. patent č. 1 500 844, brit. patent číslo 1115 214). Příprava N-cyklohexyltioftalimidu reakciou cyklohexylsulfenylchloridu a draselnej soli ftalimidu rozpuštěné] vo vhodných, bezvodých polárných rozpúšťadlách, miešajúcích sa s nepolárným rozpúšťadlom, v ktorom je připravený cyklohexylsulfenylchlorid je predmetom vynálezu ďalšieho postupu (AO č. 178 735).

Popísaný je tiež sposob výroby N-cyklohexyltioftalimidu, ktorý využívá ako východiskové suroviny dicyklohexyldisulfid a ftalImid draselný (AO č. 191 385], na ktoré sa v nepolárnom organickom rozpúšťadle posobí chlórom a vzniklý cyklohexylsulfenylchlorid reaguje s přítomným ftalimidom draselným za vzniku N-cyklohexyltioftalimidu a chloridu draselného.

Příprava N-cyklohexyltioftalimidu z cyklohexylsulfenylchloridu a ftalimidu v přítomnosti trietylamínu, v prostředí chloridu uhličitého (USP č. 3 547 185) má hlavnú nevýhodu v tom, že trietvlamínhydrochlorid sa musí z reakčného prostredia vypierať vodou, z nej regenerovat a sušlť.

Ešte nevýhodnější je tento postup vtedy, ak sa k reakci cyklohexylsulfenylchloridu s ftalimidom použije roztok ftalimidu a trietvlamínu v dimetylformamlde (franc. pat. č. 1 500 844), lebo' regenerácia trietylamínu a dimetvlformamidu z vodného roztoku je ešte obťažnejšia.

Velkou nevýhodou dalších postupov (AO č. 178 735 a AO č. 191 385] je, že k výrobě N-cvklohexyltinftalimidu je potřebný bezvodv fta.limid draselný, ktorý sa připravuje len vel'mi obťažne a nákladné. Kvalita ftalimidu draselného je vo velkej miere závislá od sposobu jeho přípravy a naviac výrazné ovplyvňuje kvalitu a výtažky N-cyklohexyltioftalimidu.

Uvedené nevýhody súčasného stavu techniky odstraňuje vynález, ktorého podstata spočívá v tom, že připravený roztok cyklohexylsulfenylchloridu v organickom rozpúšíadle o koncentrácii 5 až 20 % hmot. sa dávkuje s 1- až 40 %-ným roztokom hydroxidu draselného a/alebo sodného do suspenzie ftalimidu vo vodě a/alebo v roztoku alkalických chloridov (draselného a/alebo sodného, a/alebo v inertnom organickom rozpúšťadle v priebehu 10 až 120 min., pričom vznikajúca alkalická sol' ftalimidu reaguje s cyklohexylsulfenylchloridom za vzniku N-cyklohexyltioftalimidu.

Štúdiom podmienok reakcie cyklohexylsulfenylchloridu v roztoku organického rozpúšťadla s ftalimidom sa zistil výrazný vplyv teploty a časového intervalu medzi dávkováním roztoku cyklohexylsulfenylchloridu a vodného roztoku alkalického hydroxidu. Z híadlska vlastnej reakcie je nutný vznik počiatočnej koncentrácie alkalickej soli ftalimidu, ktorej existencia v přítomnosti vody je výrazné závislá od teploty. S rastúcou teplotou rastie aj konkurenčná reakcia hydrolýzy alkalickej soli ftalimidu za vzniku alkalickej soli ftalámovej kyseliny.

Ako sa ukázalo, optimálnou teplotou pre prevedenie reakcie je 0 až 10 °C, pričom interval medzi začatím pridávania roztoku hydroxidu draselného· ako iprvej zložky a roztoku cyklohexylsulfenylchloridu sa pohybuje v rozmedzí až 30 min., s výhodou 3 až 12 min., najvýhodnejšie 6 min.

Molárny poměr ftalimidu voči cyklohexylsulfenylchloridu má byť 0,95 až 1,3, s výhodou 1,0 až 1,02. Zvýšenie molárneho poměru nad 1,02 sposobuje zvýšenie obsahu organických látok vo vodnom roztoku filtrátu.

Oblast využitia vynálezu je hlavně v procese výroby N-cyklohexyltioftalimidu, resp. iných Ν-alkyl-, N-aryltioftallmidov, ako dóležitej gumárenskej chemikálie pre spracovanie syntetických a prírodných kaučukov.

Nasledujúce příklady osvetfujú, ale v ničom neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

K miešanej suspenzii 18,54 g (0,126 mólu] ftalimidu v 66 g roztoku chloridu draselného o konc. 18 °/o hmot. sa za chladenia, pri teplote 0 °C přidá 25,25 g (0,126 mólu) vodného roztoku hydroxidu draselného o konc. 28 % hmot. rýchlosťou 1,01 g.min.^-1. So 6 min. oneskorením voči roztoku hydroxidu mólu) roztoku cyklohexylsulfenylchloridu o draselného začne sa přidávat’ 141,5 g (0,132 konc. 14,04 % hmot., rýchlosťou 5,66 g. . min.^-1. Po' vydávkovaní oboch zložiek sa reakčná zmes udržuje za intenzívneho miešania ešte 1 h pri teiplote miestnosíi, potom sa zahřeje k refluxu, přefiltruje sa a z oddelenej organickej fázy, po oddestilování rozpúšťadla sa kryštalizáciou z cyklohexánu získá 31,75 g N-cyklohexyltioftalimidu o teplote topenia 91,5 až 93 °C, čo odpovedá 96,4percentnému výtažku počítané na cyklohexylsulfenylchlorid.

Příklad 2

K suspenzií 78,5 kg (0,534 kmólu) ftalimidu v 267 kg 14 %-ného vodného roztoku chloridu draselného, ochladenej na 3 až 5 stupňov Celzia sa za chladenia, pri už úvěrného vodného roztoku hydroxidu draselnédenej teplote, začne dávkovat 122 kg 25 %ho· (0,546 kmólu), rýchlosťou 4,9 kg. min.¹(3,98.10³ m³. min.¹) a po 4 až 5 min. od začiatku dávkovania roztoku hydroxidu draselného· 538 kg 15,7 %-ného roztoku cyklohexylsulfenylchloridu (0,562 kmólu) v tetrachlórmetáne, rýchlosťou 21,52 kg . min.¹. Po přidaní oboch zložiek sa reakčná zmes v priebehu 45 min. vyhřeje k refluxu, pri ktorom sa zotrvá 25 min. a horúci roztok sa přefiltruje a po oddělení organickej vrstvy a oddestilování tetrachlórmetánu sa kryštalizáciou z cyklohexánu získá 135,51 kg N-cyklohexyltioftalimidu, čo odpovená 97,1 %-nému výtažku, počítané na východiskový ftalimid.

Příklad 3

K suspenzií 73,56 g (0,5 molu) ftalimidu v· 210 ml vody, ochladenej na 5 až 7 °C sa za chladenia a intenzívneho miešania začne přidávat 90,91 g 22 %-ného· roztoku hydroxidu sodného rýchlosťou 4,55 g.min.”¹(3,65.10³ 1. min.¹) a po 6 až 8 min. od začiatku dávkovania roztoku hydroxidu sodného sa začne dávkovat 513,8 g 13,33 %-nélio· (hmot.) roztoku (0,455 móluj cyklohexylsulfenylchloridu v tetrachlórmetáne rýchlosťou 25,69 g. min.¹.

Po přidaní oboch zložiek sa reakčná zmes mieša ešte pri teplote miestnostl po dobu 2 h, a nakoniec sa vyhřeje za miešania na teplotu 50 až 55 °C, pri ktorej sa zotrvá 15 minút, horúca reakčná zmes sa přefiltruje a. po oddělení organickej vrstvy a oddestilovaní tetrachlórmetánu za zníženého tlaku sa kryštalizáciou z cyklohexánu získá 108,5 gramov N-cyklohexyltioftalimidu o· teplote topenia 91 až 93 °C, čo odpovedá 91,4 %-nému výtažku, počítané na cyklohexylsulfenylchlorid.

Claims

PREDMET

Spósob výroby N-cyklohexyltioftalimidu vyznačený tým, že k suspenzií ftalimidu vo vodě a/alebo vodnom roztoku chloridu draselného a/alebo chloridu sodného a/alebo v inertnom organickom rozpúšťadle sa přidává vodný roztok hydroxidu draselného a/alebo sodného· a roztok cyklohexylsulfenylchloridu v inertnom organickom rozpúšfadle, pričom počas pridávania oboch roztokov sa zaistí předstih v přidávaní roztoku

VYNÁLEZU alkalického hydroxidu v rozsahu až 30 min. a rýchlosť pridávania roztokov oboch zložiek vyjádřená v moloch. min.¹ je daná pomerom 1 : N, kde N vyjadřuje molárny poměr medzi ftalimxdom a celkovým přidaným množstvom cyklohexylsulfenylchloridu v rozsahu 1 ku 0,95 až 1,3 a súčasne teplota reakčnej zmesi sa udržiava v· rozmedzí —10 až 70 °C, s výhodou 0 až 10 °C.