RS49893B - So fosforne kiseli ne aromatskog diamina - Google Patents

Abstract

1.So fosfome kiseline i N-metil-o-fenilendiamina. 2. So fosfome kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema zahtevu 1, naznačena opstom formulom I u kojoj je n broj između 0,5 i 1,0.

Description

Ovaj se pronalazak odnosi na novu so N-metil-o-fenilendiamina.

Stanie tehnike

Aromatski amini predstavljaju značajne međuproizvode za sintezu boja, antioksida-nasa a naročito farmaceutskih preparata. Od velikog su tehničkog značaja naročito aromatski 1,2 -diamini, za pripremanje aromatskih heterocikličnih jedinjenja, naro-čito onih sa dva azotna hetero-atoma, kao što su benzimidazoli. Upravo ovi pos-lednji i njihove soli su veoma značajni zbog svoje farmakološke mnogostruke primenljivosti.

Već je poznato, da su aromatski amini, kao npr. anilin, veoma osetljivi prema oksidaciji. To naročito otežava skladištenje ovih jedinjenja. Ovo svojstvo je naročito oči-gledno kod tečnih ili kod aromatskih amina rastvorenih u tečnosti. Jer se ovi rastvori, već u prisustvu malih tragova kiseonika ili svetiosti, ubrzo obojavaju izrazito crno. Ova velika osetljivost prema oksidaciji aromatskih amina dovodi do toga da oni mogu da se podvrgnu daljim hemijskim reakcijama samo ako su sveže prečiš-ćeni, po pravilu sveže predestilisani. Osetljivost prema oksidaciji ovih supstanci može da bude umanjena ukoliko se aromatski amini prevedu u svoje soli. Ipak su i soli, po pravilu, još uvek osetljive prema oksidaciji, tako da se one, npr. moraju držati u odsustvu kiseonika. Pored toga takve soli su sklone higroskopnosti. Najčešće korišćene soli su hidrohalogenidi, naročiro hidrohloridi.

Posebno osetljivi na oksidaciju jesu fenilendiamini. Tako, na primer, već 0. Fischer objavljuje u Berichten der deutschen Chemischen Gesellschaft, sveska 25 (III), strane 2841 -2842, da uljasti N-metil-o-fenilendiamin" izuzetno brzo potamni i da posle veoma kratkog vremena čak i u tamnim, potpuno zatvorenim bocama postaje potpuno crn". Čak i dihidrohlorid predstavlja, prema 0. Fischer-u, "prema vazduhu i svetiosti prilično osetijivu" supstancu (O. Fischer, u Berichten der deutschen Chemischen Gesellschaft, sveska 25, strana 2842). Slično važi i za druge, na osnovu stanja tehnike, poznate soli N-metil-o-fenilendiamina, za soli o-fenilenđiamina čak i za druge soli mono-, di- i tri-N-alkilovanih fenilenđiamina. Osim velike osetljivosti prema oksidaciji i svetiosti a ponekad i izražene higroskopnosti hidrohalogenida pomenutih fenilendiamina, ova jedinjenja imaju i druge značajne nedostatke pri primeni u industrijskim postupcima. Pošto se soli pri daljim reakcijama po pravilu morajuin situprevesti u slobodnu bazu, kao nuzpro-izvod nastaje odgovarajuća halogenovodonična kiselina. To je nedostatak naročito onda kada je reakciona šarža na temperaturi na kojoj se halogenovodonična kiselina izdvaja u obliku gasa. Pošto ove kiseline izazivaju koroziju, jako nagrizaju a deluju i toksično, one moraju pažljivo da se uklone iz reakcionog sistema. To je ponekad moguće samo uz znatan tehnički zahtev koji je praćen visokim troškovima.

Međutim, nije samo primena, nego je takođe i pripremanje soli fenilendiamina sa halogenovodoničnim kiselinama u industrijskim razmerama skopčano sa teškoćama. Najpogodnije bi trebalo da je dovođenje gasovitog halogenovodonika odgovarajućem fenilendiaminu, kako bi se na najmanju meni sveli gubici u prinosu. To je ipak u tehničkom postupku moguće samo uz znatan trošak, tako da se soli moraju dobijati sa vodenim rastvorima halogenovodoničnih kiselina, pri čemu se mora računati i na velike gubitke u prinosu.

Opis pronalaska

Jedan od ciljeva ovog pronalaska je da se minimiziraju, na osnovu stanja tehnike, poznate teškoće pri proizvodnji, skladištenju i korišćenju N-metil-o-fenilendiamina.

Drugi od ciljeva pronalaska je da se N-metil-o-fenilendiamin prevede u oblik koji može da se skiadišti, kojim se lako rukuje, koji je malo osetljiv prema oksidaciji i/ili svetiosti i/ili nije higroskopan, koji je takav, da su slobodne baza za naredne reakcije brzo dostupne.

Podrobniji opis pronalaska

Neočekivano je utvrđeno da so N-metil-o-fenilendiamina i fosforne kiseline, ne ispoljava ili ispoljava samo u znatno smanjenoj meri, nedostatke poznate na osnovu stanja tehnike za druge soli te vrste, pa time ni teškoće skopčane sa tim.

Time ovaj pronalazak rešava zadatak koji mu je postavljen, tako što se N-metil-o-fenilendiamin prevodi u so fosforne kiseline, prema formuli I,

u kojoj n jeste broj između 0,5 i 1,0.

Pod izrazom "so fosforne kiseline" podrazumevaju se sve soli N-metil-o-fenilendiamina sa orto fosfornom kiselinom (H3PO4). Odnos molekula H3PO4prema molek-ulu N-metil-o-fenilendiamina, na osnovu formule 1, opisan je statistički pomoću faktora n.

Prednost ima so gore opisane vrste, sa n od 0,7 do 0,8, a naročitu prednost ima n jednako 0,75 do 0,78.

Prema jednom rešenju koje ima posebnu prednost, so fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema pronalasku, jeste bezvodna i sadrži samo tragove vode. Sadržaj vode u soli po pravilu leži između 1,0 i 1,5 mas.%.

Prednost soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema pronalasku, leži u njenoj postojanosti prema oksidaciji, neosetljivosti prema svetiosti i njenom nehi-groskopnom svojstvu. Na taj način, ona se bez većih zahteva može dobro skladištiti i bez dodatnih potupaka se može upotrebiti u daljim reakcijama, sa izuzetkom eventualnog prevođenja u slobodnu bazu. Osim toga, njeno industrijsko pripremanje je iznenađujuće jednostavno, pošto upotrebljena fosforna kiselina može da se unese kao kristalna. Takođe, pri daljoj upotrebi ove soli fosforne kiseline, čak i pri povišenim temperaturama, pri reakcionim uslovima ne nastaju bilo kakvi gasovi koji nagrizaju i izazivaju koroziju.

Dalji aspekt ovog pronalaska odnosi se na industrijsku proizvodnju gore opisane soli N-metil-o-fenilendiamin-fosforna kiselina.

So se može dobiti jednostavno i sa velikim prinosima pošto se N-metil-o-fenilendiamin rastvori u rastvaraču koji se meša sa vodom ili alkoholom, kao npr. Cr do Cs-alkoholom, prvenstveno etanolom, propanolom ili izopropanolom. Ova smeša reaguje sa kristalnom fosfornom kiselinom ili sa rastvorom fosforne kiseline, u količinama od 75 - 100 mol %. Pritom, fosforna kiselina može da se upotrebi rastvorena, odn. suspendovana, u vodi, Cr do C5-alkoholu, kao metanol, etanol, propanol, izopropanol ili njihovim smešama.

So, N-metil-o-fenilendiamin - fosforna kiselina, ili se sama taloži iz rastvarača ili se, u datom slučaju, taloži dodavanjem nepolarnog rastvarača, kao npr. alifatskih ili aromatskih ugljovodonika ili etara.

Prema postupku koji ima naročitu prednost dodaje se bezvodna fosforna kiselina.

Alternativan način izvođenja pronalaska odnosi se na postupak prema kome se N-metil-o-fenilendiamin pripremain situredukovanjem o-nitro-N-metilanilina.

Redukovanje o-nitro-N-metilanilina može da se izvede prema postupcima poznatim na osnovu stanja tehnike. Ređukđono sredstvo koje ima prednost jeste vodonik uz upotrebu katalizatora za hidrogenovanje, u alkoholu kao rastvaraču, prvenstveno etanolu, propanolu ili izopropanolu. Posle uklanjanja katalizatora može tako dobije-ni rastvor da reaguje sa fosfornom kiselinom ili sa rastvorom fosforne kiseline. Pritom, prednost ima upotreba suspenzije kristalne, bezvodne fosforne kiseline, u alkoholu upotrebljenom za hidrogenovanje.

Primer 1

U hidrogenatoru od VA Čelika, zapremine 1200 lit hidrogenovano je na 60 - max. 85 °C, pod nadpritsikom od 2 - 6 bar, 190 kg o-nitro-N-metilanilina, sa 0,95 kg katalizatora paladijum-ugalj (10% Pd) i 570 lit. etanola, sve dok nije prestalo vezivanje vodonika. U drugu aparaturu od 1200 lit. uneto je 99 kg kristalne fosforne kiseline i 238 lit etanola pa je u to pretočena sadržina, iz aparature za hidrogenovanje, uz mešanje i uklanjanje katalizatora filtriranjem.

Sa 95 lit. etanola oprani su filter i odfiltrirani katalizator, ohlađeno je na 10 - 20 °C pa je mešano još 30 - 60 min. Proizvod je odcentrifugiran, opran sa 238 lit etanola pa je osušen u vaku umu na 40 - 60 °C.

Prinos: 230 kg N-metilfenilendiamina, 0,77 fosfat (92 teor. %)

Za proizvod je karakteristično da sadrži 1,0 -1,5 % vode.

Na osnovu titracije određen je sadržaj od 61,0 % N-metilfenilendiamina i 37,7 % fosforne kiseline.

Elementarna analiza: C: 42,00%, H: 6,34% N: 14,00% P: 11,92%.

Primer 2

U hidrogenatoru od VA čelika, zapremine 1200 lit hidrogenovano je na 60 - max. 85 °C, pod nadpritsikom od 2 - 6 bar, 190 kg o-nitro-N-metilanilina, sa 0,95 kg katalizatora paladijum-ugalj (10% Pd) i 570 lit izopropanola, sve dok nije prestalo vezivanje vodonika. U drugu aparaturu od 1200 lit uneto je 99 kg kristalne fosforne kiseline i 238 lit izopropanola pa je u to pretočena sadržina, iz aparature za hidrogenovanje, uz mešanje i uklanjanje katalizatora filtriranjem.

Sa 95 lit izopropanola oprani su filter i odfiltrirani katalizator, ohlađeno je na 10 - 20 °C pa je mešano još 30 - 60 min. Proizvod je odcentrifugiran, opran sa 238 lit izopropanola pa je osušen u vakuumu na 40 - 60 °C

Prinos: 225 kg N-metilfenilendiamina, 0,77 fosfat (90 teor. %)

Na osnovu titracije određen je sadržaj od 61,1 % N-metilfenilendiamina i 37,6 % fosforne kiseline.

Elementarna analiza: C: 41,98%, H: 6,35% N: 14,04% P: 11,93%.

Claims (10)

1. So fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina.

2. So fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema zahtevu 1, naznačena opštom formulom I u kojoj je n broj između 0,5 i 1,0.

3. So fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema zahtevu 2, naznačena time, što je n broj između 0,7 i 0,8.

4. So fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema zahtevu 2 ili 3, nazna-čena time, što je n broj između 0,75 i 0,78.

5. Postupak za dobijanje soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema jednom od prethodnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što se N-metil-o-fenilendiamin prema jednom od prethodnih zahteva rastvara u rastvaraču i meša sa kristalnom fosfornom kiselinom ili njenim rastvorom.

6. Postupak prema zahtevu 5, za dobijanje soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema jednom od prethodnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što se N-metil-o-fenilendiamin dobijain situ.

7. Postupak prema zahtevu 6, za dobijanje soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema jednom od prethodnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što se o-N-metilfenilendiamin dobijain situiz o-nitro-N-metilanilina.

8. Postupak prema jednom od zahteva 5 do 7, za dobijanje soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema jednom od prethodnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što je rastvarač Cr do C5-alkohol.

9. Postupak prema zahtevu 8, za dobijanje soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema jednom od prethodnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što je rastvarač za N-metil-o-fenilendiamin i za fosfornu kiselinu etanol, propanol ili izopropanol.

10. Postupak prema zahtevu 9, za dobijanje soli fosforne kiseline i N-metil-o-fenilendiamina, prema jednom od prethodnih zahteva 1 do 4, naznačen time, što je rastvarač za N-metil-o-fenilendiamin i za fosfornu kiselinu etanol.