способ получения лейкопарафуксина

Формула изобретения

1. Способ получения лейкопарафуксина, включающий растворение парафуксина в соляной или уксусной кислоте с концентрацией от 1,5 до 17 моль/л, или в их смеси с последующим восстановлением растворенного парафуксина металлическим цинком в количестве от 30 до 100 г на 1 л раствора при 20-100°С, фильтрацией и выделением водным раствором аммиака.

2. Способ по п.1, в котором используют 20%-ную уксусную кислоту.

3. Способ по п.1, в котором продукт фильтрации перед выделением подвергают предосаждению водным раствором аммиака.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения органических продуктов, в частности к способу производства аминопроизводных трифенилметана, которые могут быть использованы в качестве полупродуктов для получения соответствующих триизоцианатов.

Наиболее известным представителем аминопроизводных трифенилметана является производимый промышленным способом лейкопарафуксин (ЛПФ) (4,4,4-триаминотрифенилметан), который имеет следующие основные характеристики:

содержание основного вещества 98%, температура плавления 190°С [1].

Известные способы синтеза ЛПФ основаны на реакциях конденсации [2, стр. 427]. В частности, возможно его получение по реакции окислительной конденсации паратолуидина с анилином [5, стр. 698] либо посредством конденсации аминобензальдегида с анилином [2, стр. 424, 428; 6, стр. 268]. Осуществление промышленного производства на этой основе сложно в исполнении, связано с использованием пожароопасных и токсичных веществ.

В литературных источниках [3-5] отмечается возможность образования лейкосоединений в процессе восстановления трифенилметановых красителей. Наиболее конкретные, хотя и не раскрывающие режима восстановления указания содержит источник [5, стр. 668] (прототип). В частности в нем утверждается, что восстановление красителей трифенилметанового ряда в лейкооснования можно проводить цинком в кислом растворе.

Целью изобретения является получение ЛПФ, пригодного для дальнейшего использования, посредством восстановления парафуксина металлическим цинком.

Парафуксин растворяют в соляной или уксусной кислоте или смеси указанных кислот с концентрацией от 1,5 до 17 моль/л (предпочтительно в 20%-й уксусной кислоте) и восстанавливают при температуре 20-100°С, вводя в реакционную смесь металлический цинк в количестве 30-100 г на 1 л раствора. Раствор, содержащий продукты восстановления, отфильтровывают и обрабатывают водным раствором аммиака. Выделившийся ЛПФ промывают водой и сушат на воздухе при повышенной температуре.

Пример 1.

5 г парафуксина растворяют в 200 мл 10 %-й соляной кислоты. В стакан с раствором загружают 20 г гранулированного цинка, и содержимое стакана выдерживают при температуре 100°С в течение одного часа. После охлаждения отделяют раствор от цинка и доводят его рН до 10, добавляя водный раствор аммиака. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают. Получают 2,5 г ЛПФ с выходом 56% от стехиометрического. Содержание основного вещества 97,0%. Температура плавления 190°С

Пример 2.

20 г парафуксина растворяют в 200 мл 5%-й уксусной кислоты. В стакан с раствором загружают 20 г цинковой пыли и содержимое стакана перемешивают до исчезновения красной окраски раствора. Отфильтровывают восстановленный раствор и приливают к фильтрату водный аммиак, доводя его рН до 10. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают. Получают 4,5 г ЛПФ с выходом 25% от стехиометрического. Содержание основного вещества 95,6%. Температура плавления 188°С.

Пример 3.

В полиэтиленовый сосуд вместимостью 5 л загружают 500 г парафуксина и 4 л 20%-й уксусной кислоты. Содержимое реактора перемешивают при комнатной температуре до окончания растворения парафуксина, и загружают 200 г цинковой пыли. Продолжают перемешивание до изменения окраски раствора от интенсивно красной до бледно-желтой. Отфильтровывают восстановленный раствор и при перемешивании вливают в фильтрат 3 л 12%-го водного раствора аммиака. Отфильтровывают выделившийся ЛПФ, промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и сушат. Получают 200 г продукта с выходом 45% от стехиометрии. Температура плавления 188°С. Содержание основного вещества 96,2%.

Пример 4.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 3, но загрузку парафуксина в реактор уменьшают до 400 г. После выделения ЛПФ получают 200 г продукта с выходом 56% от стехиометрии. Температура плавления 190°С. Содержание основного вещества 95,5%.

Пример 5.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 3, но загрузку парафуксина в реактор уменьшают до 300 г. После выделения ЛПФ получают 170 г продукта с выходом 63% от стехиометрии. Температура плавления 190°С. Содержание основного вещества 96,5%.

Пример 6.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 3, но загрузку парафуксина в реактор уменьшают до 200 г. После выделения ЛПФ получают 113 г продукта с выходом 63% от стехиометрии. Температура плавления 189°С. Содержание основного вещества 97,0%.

Пример 7.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 5, но загрузку цинка в реактор уменьшают до 150 г. После выделения ЛПФ получают 170 г продукта с выходом 63% от стехиометрического. Температура плавления 191°С. Содержание основного вещества 96,8%.

Пример 8.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 5, но к отфильтрованному восстановленному раствору приливают 1 л 12%-го водного раствора аммиака (предосаждение). Осажденный продукт отделяют фильтрованием, а к полученному фильтрату добавляют 2 л 12%-го раствора аммиака (выделение). Получают 140 г очищенного ЛПФ с выходом 52%. Температура плавления 198°С. Содержание основного вещества 99,2%.

Пример 9.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 3, но используют уксусную кислоту с концентрацией 96%, загружают в раствор 500 г цинковой пыли и для выделения ЛПФ смешивают восстановленный раствор с 8 л 25%-го водного раствора аммиака. После выделения ЛПФ получают 280 г продукта с выходом 63% от стехиометрического. Температура плавления 190°С. Содержание основного вещества 97,0%.

Пример 10.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 7, но используют смесь уксусной и соляной кислот с содержанием каждой в растворе 5%. После выделения ЛПФ получают 165 г продукта с выходом 61% от стехиометрического. Температура плавления 189°С. Содержание основного вещества 96,3%.

Наблюдаемое уменьшение выхода продукта при увеличении загрузки парафуксина (примеры 1-5) обусловлено ограниченной растворимостью лейкопарафуксина в уксусной кислоте. Уменьшение содержания цинковой пыли в исходной реакционной смеси (ниже 30 г/л) приводит к заметному замедлению процесса восстановления.

Пример 11.

Процесс восстановления ведут при условиях примера 5, но загрузку цинка в реактор уменьшают до 120 г. После выделения лейкопарафуксина получают 167 г продукта с выходом 62% от стехиометрии. Температура плавления 191°С. Содержание основного вещества 97%.

Пример 12.

500 г ЛПФ, полученного восстановлением парафуксина, с содержанием основного вещества 96,5% использовали для получения 4,4,4-трифенилметантриизоционата и клея "Лейконат" известным способом. Получили 2400 г клея с выходом 78% от стехиометрического. Технические характеристики клея приведены в таблице.

№ № п.п.	Наименование показателей	Нормы по ТУ 6-14-95-01	По анализу
1	Масс. доля 4,4,4-трифенилметантриизоционата, %	20 ±1	19,7
2	Масс. доля нерастворимых в дихлорэтане примесей, %	не более 0,1%	0,01
3	Прочность связи резины марки 3826 С со сталью марок 3 или 20 и с дюралюминием марки Д-16, МПА (кгс-см2 ) Прочность связи резины марки 9-2959 со сталью марок 3 или 20, МПА (кгс-см2)	не менее 3,9 (40) не менее 3,9 (40)	42,7 46,4
4	Время высыхания, мин	не более 40	40

Как видно из приведенных данных, способ позволяет получать ЛПФ, пригодный для дальнейшего использования, в частности для получения клея "Лейконат".

Источники информации

1. ВТУ - 6 -14 - 186 - 67. Лейкопарафуксин очищенный.

2. Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии. - М.: ГНТИ Хим. лит., 1957. Т.II.

3. Коган И.М. Химия красителей. - М.: ГНТИ Хим. лит., 1956, с.255.

4. Краткая химическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1964. Т. 3, с.859.

5. Ворожцов Н.Д. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей. - М.: ГНТИ Хим. лит., 1955, с.668.

6. Воронцов И.И. Производство органических красителей. - М.: Госхимиздат, 1962.

7. Клей Лейконат. Технические условия. ТУ 6-14-95-01.