DE2510669C2 - Process for the isolation of purified 4-N-acetylaminobenzenesulfochloride - Google Patents
Process for the isolation of purified 4-N-acetylaminobenzenesulfochlorideInfo
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Description
a) mittels einer Umlaufpumpe, die sich in einem Nebenschluß des Zersetzungsgefäßes befindet, ein ,durch das Zersetzungsgefäß hindurchgehen«=«·, kontinuierlicher, stark pulsierender Kreislauf des Fäliungsgemisches (Fällungskreislauf) erzeugt wird, in welchen das Reaktionsgemisch und das Wasser im Verhältnis Reaktionsgemisch zu Wasser von 1 :1 bis 1:8 kontinuierlich eingeleitet werden, wobeia) by means of a circulating pump, which is located in a shunt of the decomposition vessel, a continuous, strongly pulsating cycle of the precipitation mixture (precipitation cycle) is generated in which the reaction mixture and the water in the ratio of the reaction mixture to Water from 1: 1 to 1: 8 are continuously introduced, with
b) der Fällungskreislauf einen Kühlbereich im Inneren des Zersetzungsgefäßes passiert, wodurch das Fällungsgemisch auf einer Temperatur zwischen —20° und +20"C gehalten wird, und daßb) the precipitation circuit passes through a cooling area in the interior of the decomposition vessel, whereby the precipitation mixture is kept at a temperature between -20 ° and +20 "C, and that
c) das Fällungsgemisch kontinuierlich aus dem FälluEgskreislaut ausgeschleust wird.c) the precipitation mixture is continuously discharged from the precipitation circuit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsgemisch auf einer Temperatur zwischen —5° und +50Cgehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the precipitation mixture is heated to a temperature between -5 ° and + 5 0 C.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsgemisch und Wasser im Verhältnis I : 24 bis 1 :3,5 in den Fällungskreislauf eingeleitet werden.3. The method according to claim 1, characterized in that that the reaction mixture and water in a ratio of I: 24 to 1: 3.5 are introduced into the precipitation circuit will.
Üblicherweise wird das Verfahren der eingangs genannten Art diskontinuierlich durch Aufgießen des Reaktionsgemisches auf Eis durchgeführt. Dies hat eine relativ lange Verweilzeit des ausgefällten 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorids im wäßrigen Medium zur Folge. Da das ausgefällte Produkt in Wasser nur wenig stabil ist, wird die Ausbeute quantitativ und qualitativ verschlechtert. Außerdem können beim Aufgießen des Reaktionsgemisches auf das Eis Inhomogenitäten und dadurch lokale Überhitzungen entstehen, die das ausgefällt? Produkt ebenfalls negativ beeinflussen.The process of the type mentioned at the outset is usually carried out batchwise by pouring on the reaction mixture carried out on ice. This has a relatively long residence time for the precipitated 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride in the aqueous medium result. Since the precipitated product is only slightly stable in water, the yield is quantitative and qualitative worsened. In addition, inhomogeneities and inhomogeneities can occur when the reaction mixture is poured onto the ice this causes local overheating, which failed? Also affect the product negatively.
In der US-PS 23 83 128 wird unter Hinweis auf die Schwierigkeit, 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid als wichtiges Zwischenprodukt für die Herstellung von SuI-fonamiden rein zu erhalten, eine Trocknung und Reinigung durch Behandlung einer wäßrigen Aufschlämmung des 4-N-Acctylaminobenzolsulfochlorids mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel beschrieben.In US-PS 23 83 128, with reference to the difficulty of using 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride as important intermediate for the production of sulfonamides To obtain pure, drying and purification by treating an aqueous slurry of 4-N-Acctylaminobenzolsulfochlorids with a Water-immiscible organic solvents are described.
Aus der DD-PS 3 428 ist es bekannt, für die Ausfällung statt reinen Wassers eine wäßrige Lösung, die in hoher Konzentration Anionen oder Kationen enthält,From DD-PS 3 428 it is known to use an aqueous solution for the precipitation instead of pure water, which in contains high concentrations of anions or cations,
z. B. Salzsäure, zu verwenden. Hierdurch soll die Zersetzung des ausgefällten Produktes verringert und das Produkt mit großer Reinheit erhalten werden, ohne daß eine zusätzliche Kühlung angewendet wird. Die notwendige Säurekonzentration in der wäßrigen Lösung kann dadurch erzeugt werden, daß das Reaktionsgemisch mit geringen Mengen Wasser behandelt wird. Auch dieses bekannte Verfahren läuft diskontinuierlich, d. h. mit ianger Bearbeitungszeit ab.z. B. hydrochloric acid to use. This is supposed to cause the decomposition of the precipitated product is reduced and the product can be obtained with high purity without additional cooling is applied. The necessary acid concentration in the aqueous solution can be generated by treating the reaction mixture with small amounts of water. This known method also runs discontinuously, i. H. with a long processing time.
ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schonendes Verfahren zur Isolierung von gereinigtem 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid vorzuschlagen, das bei hoher Ausbeute ein reines Produkt ohne umständliche Nachbehandlung mit <jinem Lösungsmittel liefert undίο The invention is based on the object of a gentle Process for the isolation of purified 4-N-acetylaminobenzenesulfochloride to propose that gives a pure product with a high yield without cumbersome aftertreatment with <jinem solvent and
:5 dabei kontinuierlich durchführbar ist.: 5 can be carried out continuously.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Verfahren gelöst This object is achieved according to the invention with the in claim 1 and with regard to advantageous embodiments in the method characterized by the subclaims solved
Der beim erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte kontinuierliche und stark pulsierende Fällungskreislauf in Verbindung niii der kontinuierlichen Einleitung von Wasser und Reaktionsgemisch sowie der kontinuierlichen Ausschleusung des Fäliungsgemisches hat, neben der Rationalisierung des Fertigungsablaufes durch die vollständig kontinuierliche Arbeitsweise, den wesentlichen Vorteil einer sehr kurzen Verweilzeit des ausgefällten 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorids im Wasser zur Folge, die durch die unmittelbare innige Vermischung des Reaktionsgemisches und des Wassers im pulsierenden FälUingskreisiauf und die entsprechend rasch ablaufende Fällungsreaktion ermöglicht wird. Trotzdem läuft die stark exotherme Fällungsreakhon durch die kontinuierliche Kühlung des Fällungskreislaufes im Inneren des Zersetzungsgefäßes sehr schonend, ohne örtliche Temperaturüberhöhung ab. Hierdurch wird das 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid in hervorragender Qualität bei hoher Ausbeute erhalten, ohne daß eine Nachbehandlung notwendig ist. Während bei dem herkömmlichen Aufgießen ctj Reaktionsgemisches auf Eis ein graues oder braunes Produkt anfällt, entsteht beim erfindungsgemäßen Verfahren unmittelbar ein nahezu weißes bis leicht gelbstichiges 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid. Dies eignet sich hervorragend für die Weiterverarbeitung, insbesondere zu pharmazeutischen Produkten, wie Sulfanilamid. Gleichwohl kann das neue Verfahren, wie bereits gesagt, ganz kontinuierlich ablaufen, wodurch die Bearbeitungszeit gegenüber dem charijenweisen Arbeiten erheblich verkürzt wird. Außerdem genügt einfaches Wasser für die Ausfällung.The continuous and strongly pulsating precipitation cycle generated in the process according to the invention in connection with the continuous introduction of Water and reaction mixture as well as the continuous discharge of the precipitation mixture has, besides the rationalization of the production process through the completely continuous working method, the essential Advantage of the very short residence time of the precipitated 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride in the water result, through the immediate intimate mixing of the reaction mixture and the water in the pulsating precipitation circle and the corresponding rapid precipitation reaction is made possible. Nevertheless, the strongly exothermic precipitation reaction continues very gentle due to the continuous cooling of the precipitation circuit inside the decomposition vessel, without local temperature increase. This makes the 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride more excellent Quality obtained with high yield without the need for aftertreatment. While at the conventional pouring ctj reaction mixture If a gray or brown product is obtained on ice, it is formed directly in the process according to the invention an almost white to slightly yellowish 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride. This is great for further processing, especially into pharmaceutical products such as sulfanilamide. Nevertheless The new process, as already said, can run completely continuously, which reduces the processing time compared to the charijen-wise work is shortened considerably. In addition, simple water is sufficient for them Precipitation.
Im folgenden wird der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der einzigen Figur näher erläutert.
In einem Reaktionsgefäß f wird Acetanilid mitChlor-The sequence of the method according to the invention is explained in more detail below with reference to the single figure.
Acetanilide is mixed with chlorine in a reaction vessel
sulfonsäure umgesetzt und das hierbei mit hohem Überschuß an Chlorsulfonsäure anfallende Reaktionsgemisch über eine aus Glas und Polytetrafluoräthylen bestehende Dosier-Membranpumpe 2 in ein korrosionsfestes Zersetzungsgefäß 3 eingespeist. In diesem wird das Reaktionsgemisch mit Frischwasser zusammengebracht, wodurch ein Fällungsgemisch entsteht, das ausgefälltes 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid enthält.converted sulfonic acid and the resulting reaction mixture with a large excess of chlorosulfonic acid Via a metering diaphragm pump 2 made of glass and polytetrafluoroethylene into a corrosion-resistant one Decomposition vessel 3 fed. In this the reaction mixture is brought together with fresh water, whereby a precipitation mixture is formed which contains precipitated 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride.
Das Zersetzungsgefäß 3 weist einen Füllstandsregler 4 auf und ist mit einem Nebenschluß versehen, in wcl-The decomposition vessel 3 has a level regulator 4 and is provided with a shunt, in wcl-
b5 ehern ein Turbulenz-Ausglcichsgcfäß 5 und eine Umlaufpumpe 6 liegen. Die Umlaufpumpe 6 erzeugt einen durch das Zersetzungsgefäß 3 hindurchgehenden, stark pulsierenden, kontinuierlichen Kreislauf des Fällung-b5 brazen a turbulence compensation vessel 5 and a circulation pump 6 lie. The circulation pump 6 generates a strong one passing through the decomposition vessel 3 pulsating, continuous cycle of precipitation
gemisches, den sogenannten Fällungskreislauf, in weichen das Reaktionsgemisch und das Frischwasser kontinuierlich eingeleitet werden, und zwar im Verhältnis Reaktionsgemisch zu Wasser von 1:1 bis 1 :8, bevorzugt 1 :2.5 bis 1 :3.5.mixture, the so-called precipitation cycle, in soft the reaction mixture and the fresh water continuously are introduced, in a ratio of reaction mixture to water of 1: 1 to 1: 8, preferably 1: 2.5 to 1: 3.5.
Im Inneren des Zersetzungsgefäßes 3 befindet sich eine mit Sole-Kühlmittel beaufschlagte Kühlschlange, weiche Kühlzonen bzw. einen Kühlbereich schafft, den der Fällungskreislauf turbulent passiert, wodurch das Fäliungsgemisch auf einer Temperatur zwischen —20° und +20° C, bevorzugt zwischen —5° und +5° C, gehalten wirdInside the decomposition vessel 3 there is a cooling coil charged with brine coolant, creates soft cooling zones or a cooling area that the precipitation cycle passes through in a turbulent manner, whereby the The precipitation mixture is kept at a temperature between -20 ° and + 20 ° C, preferably between -5 ° and + 5 ° C will
Aus dem stark pulsierenden Fällungskreislauf wird Fäliungsgemisch über ein vom Füllstandsregler 4 gesteuertes Niveauventil 7 ausgeschleust und einem Saugzellen-Drehfilter 8 zugeführt. In diesem wird das 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid vom sauren Wasser getrennt, gewaschen, abgesaugt und entweder als kristallisierte?, halbfeuchtes Produkt weiterverarbeitet oder aber getrocknet.The precipitation mixture is converted from the strongly pulsating precipitation circuit via a mixture controlled by the level regulator 4 Level valve 7 discharged and fed to a rotary suction cell filter 8. In this the 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid separated from the acidic water, washed, vacuumed and either as crystallized ?, semi-moist product processed or dried.
Zur Vermeidung von Korrosicnsproblemen, aber auch um das Einschleusen störender Metall- bzw. V/erkstoffvirunreinigungen zu vermeiden, bestehen nicht nur das Zersetzungsgefäß 3, sondern auch seine sämtlichen Zu- und Ableitungen zweckmäßigerweise aus technischem Glas.To avoid corrosion problems, but also to smuggle in troublesome metal and / or V / er material contaminants to avoid, exist not only the decomposition vessel 3, but also all of it Inlets and outlets expediently made of technical glass.
Das Zersetzungsgefäß 3 kann in der Praxis ein Nutzvolumen zwischen 0,05 m3 und 3 m3 haben. Die erzielbare Raum-Zeit-Ausbeute ist abhängig von der Kühlleistung und beträgt im Durchschnitt 250 kg/n pro 1 m3 Nutzvolumen.The decomposition vessel 3 can in practice have a useful volume between 0.05 m 3 and 3 m 3 . The space-time yield that can be achieved depends on the cooling capacity and is on average 250 kg / n per 1 m 3 of useful volume.
Die folgenden Beispiele erläutern die Durchführung des neuen Verfahrens.The following examples illustrate the implementation of the new process.
Bei allen Beispielen hat das Zersetzungsgefäß ein Nutzvolumen von ca. 03 m3.In all examples, the decomposition vessel has a usable volume of approx. 03 m 3 .
Farbe. Die Ausbeute beträgt 81% (bezogen auf Trokkengewicht) bei einer Reinheit von 98%.Colour. The yield is 81% (based on dry weight) with a purity of 98%.
Ein gleicher Ansatz wie in Beispiel 2 wird über die Dosierpumpe in den gekühlten Fällungskreislauf (—5° C) eingespeist bei einem Reaktionsgemisch/Wasser-Volumenverhältnis von 1 :3; innerhalb von ca. 2J5 h werden kontinuierlich 195 kg ausgetragen. Nach der Aufarbeitung wie in Beispiel 2 beschrieben wird das Reaktionsprodukt mit weißer bis leicht gelbstichiger Farbe bei einer Ausbeute von 85% (bezogen auf Trockengewicht) und einer Reinheit von 98,5% erhalten.The same batch as in Example 2 is fed into the cooled precipitation circuit (-5 ° C.) via the metering pump with a reaction mixture / water volume ratio of 1: 3; 195 kg are continuously discharged within about 2.5 hours. After working up as described in Example 2, the reaction product is obtained with a white to slightly yellowish color with a yield of 85% (based on dry weight) and a purity of 98.5%.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Beispiel 1
Ein Rea1 tionsgemisch folgender Zusammensetzung:example 1
A Rea tion 1 mixture of the following composition:
435 kg Chlorsulfonsäure (3,7 Mol)
190 kg gelöstes 4-N-AcetylaminobenzolsuIfochlorid
und
20 kg Nebenprodukte (nahezu nur Sulfanilsäure)435 kg chlorosulfonic acid (3.7 mol)
190 kg of dissolved 4-N-Acetylaminobenzolsufochlorid and
20 kg by-products (almost only sulfanilic acid)
wird über eine Dosierpumpe in den gekühlten, turbuler,-ten Fällungskreislauf (+1O0C) eingespeist, bei einem Reaktionsgemisch/Wasser- Volumenverhältnis von I :8; innerhalb eines Zeitraumes von ca. 2,5 h werden kontinuierlich 190 kg ausgetragen. Das kontinuierlich über ein Drehfilter abgetrennte, gewaschene und getrocknete 4-N-Acetylaminobenzolsulfochlorid wird mit weißer bis leicht gelbstichiger Farbe bei einer Ausbeute von 78% (bezogen auf Trockengewicht) und einer Reinheil von 98% erhalten.is via a metering pump into the cooled, turbuler, th precipitation circuit (+ 1O 0 C) fed, in a reaction mixture / water volume ratio of I: 8; 190 kg are continuously discharged over a period of approx. 2.5 hours. The 4-N-acetylaminobenzene sulfochloride, which is continuously separated off via a rotary filter, washed and dried, is obtained with a white to slightly yellowish color with a yield of 78% (based on dry weight) and a purity of 98%.
450 kg Chlorsulfonsäure (4 Mol) mit 195 kg gelöstem 4-N-Acetylaminobenzolsulfoeh!orid und 20,5 kg Neben· produkten (nahezu nur Sulfanilsäure) werden über eine Dosierpumpe in den gekühlten Fällungskreislauf ( + 5'C) eingespeist bei einem Reaktionsgemisch/Wusscr-Volumenverhältnis von 1 : 5; innerhalb von ca. 2,5 h b5 werden kontinuierlich 193 kg ausgetragen. Das wie oben beschrieben abgetrennte, gewaschene und getrocknete Produkt ist von weißer bis leicht gelbstichiger450 kg of chlorosulfonic acid (4 mol) with 195 kg of dissolved 4-N-acetylaminobenzene sulfohydride and 20.5 kg of additional products (almost only sulphanilic acid) are fed into the cooled precipitation circuit via a metering pump (+ 5'C) fed in at a reaction mixture / Wusscr volume ratio from 1: 5; 193 kg are continuously discharged within approx. 2.5 h b5. The how separated, washed and dried as described above Product is whiter to slightly yellowish
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