Способ получения бензантрона

Способ получения бензантрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗАНТРОНА с применением конденсации антрона с глицерином в присутствии серной кислоты при 108-120 С и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целы% упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, антрацен окисляют оэоновоздушной смесью при 0-20°С в диэтиленгликоле в присутствии диметиланилина с последующей конденсацией полученного при этом антрона в среде хлорбензола при мольном соотношении серной кислоты и антрона

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3292429/23-04 (22) 28.05.81 (46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) С.Н. Величковский, С.Е. Похила, B,А. Якоби и В.М, Ильмушкин (53) 547.572.07(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 401130, кл. С 07 С 45/68, 1976.

2. Производство бензантрона.Технологический регламент Р 50. Архив

Рубежанского филиала НИОПИК, Д-10, п-5, Р 14537, 1977 (прототип).

3. Производство контактного антрахинона. Технологический регламент

Р 607, Архив Рубежанского филиала

НИОПИК, Д-2, п-3, Р 12835, 1971 °

3(59 С 07 С 49 665 С 07 С 45 69 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗАНТРОНА с применением конденсации антрона с глицерином в присутствии серной кислоты при 108-120 С и выделением целевого продукта, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цель(упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, антрацен окисляют озоновоздушной смесью при 0-20 С в диэтиленгликоле в присутствии диметиланилина с последующей конденсацией полученного при этом антрона в среде хлорбензола при мольном соотношении серной кислоты и антрона (1-1,5 ):2, 1081156 ния антрахинона, которым янляется антрон, с глицерином. Прибавление суспенэии цинковой пыли ведется порционно в течение 2-3 ч при 108116 С, которая в основном регулируется скоростью прибавления суспензии цинковой пыли, По окончании ее загрузки при 114-116 С и размешивании дают выдержку в течение 1 ч, определяют конец конденсации и, 1

" если реакция не окончена, добавляют дополнительно расчетное количество суспензии цинковой пыли в глицерине, дают выдержку, охлаждают до 40-60 С, выделяют на воду до кислотности 3815 42% и при температуре не выше 50 С загружают хлорбензол (весовое соотношение с антрахиноном 1:8,6!.Экстрагиронание целевого продукта ведут при 105-118оС в течение 1 ч, отстаи3п вают, отделяют раствор отработанной серной кислоты, нейтрализуют хлорбензольный раствор бензантрона щелочью с последующей азеотропной сушкой, очисткой фильтрацией от шла25 ма, который направляют н шламонакопитель,предварительной упаркой хлорбензольного раствора бензантрона, сушкой и размолом. Получают бензантрон с ныходом 89% в пересчете на загруженный антрахинон. Этот способ осуществляют по схеме:

ОН

Н0 н и н — Г! (— Ф б!

Г "-н о / < —, г

fI If

Он 0 0Н О гидраан трогсинон о к с у а н 7 р о н Q H Гп pcI н о л нг ьом ФО

ГН ОН вЂ” сНОН сн20н — сН = Ck с + 2нг0 н андрон акролеин гпииерин н" с сн=сн н H

Ф ! + +CH2= ÑÍ-с н-с-сн=сн денЗатрон

О о

Антрахинон, используемый в промышленном способе получения бенэантрона, получают на специальной установке газофазного окисления обогащенного антрацена (с содержанием основного вещества не ниже 93%, «ри 330-420 С) о кислородом воздуха на поверхности

V-Fe-Mn-катализатора (К-14}, нанесенного на пемзу в cTBIIHo«ctp«oM слое. Получают а«трахи«он с содержанием 98-98,5% и выходом 80%, считая на загруженный антраце«, Общий выход бенэантро«а в пересчете на антрацен составляет 71,2% (3 1. á5

Изобретение относится к способам получения ароматических кетонон, в частности бензантрона, применяемого в качестве промежуточного продукта для получения различных красителей, Известен способ получения бенэантрона путем конденсации антрахинона с глицерином в сернокислотной среде в присутствии тонкодисперсного,каталитически активного порошка железа, Выход целеного продукта 94,2-95,2%, т,пл. 171 С C 1).

Однако несмотря на высокий выход и хорошее качество бензантрона cTIQсоб не нашел промышленного применения, так как использонание тонкодисперсного порошка железа не обеспечивает безопасности процесса.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения бензантрона из антрахинона, полученного контактным окислением антрацена (2 ).

Антрахинон, предварительно растворенный в серной кислоте при их весовом соотношении 1:8 3, восстанавливают суспенэией цинковой пыли н глицерине и однонременно ведут конденсацию продуктов восстановлеНедостатками известного способа янляются относительно низкий выход целевого продукта; применение восстановителей и медного купороса; образование большого количества сточных вод и шлама, отработанной серной кислоты; сложность выделения целевого продукта и множество вспомогательных стадий по приготовле«ию растворов антрахинона в серной кислоте, медноглицеринового комплекса, суспенэии цинковой пыли в глицери«е, над«ого раствора мед«ого купороса.

1081156

Условия проведения процесса

Выход продукта, %

Соотношение загружаемых компонентов

Пример

Антрон:хлорбензол:серная кислота, г/моль

Антрацен; диметиланилин, г/моль

Температура конденсаС

Температура окисления, ос

1:11:1 5

1:12:2,0

115 95,3

120 95,2

120 95,5

120 95,0

4:0,49

4:1,0

4:1,0

4:0,5

20 (345 кг на а), сократить на 6,7 т и отработанной ить стадию за счет исклюотстаивания

Целью изобретения являются упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом получения бензантрона с применением конденсации антрона с глицерином в присутствии серной кислоты,при 108-120ОС и выделением целевого продукта, заключающимся в том, что антрацен окисляют озоновоздушной смесью при 0-20 С в,ци- 10 этиленгликоле в присутствии диметиланилина с последующей конденсацией полученного при этом антрона в среде хлорбензола при мольном соотношении серной кислоты и антрона 15 (1-1,5):2.

Выход целевого продукта в пересчете на загруженный антрацен составляет 89,81%, а на антрон — 95%, упрощение сложной стадии выделения целевого продукта связано с использованием растворителя(на стадии конденсации хлорбензола и меньшего количества серной кислоты, которую не надо декантировать и разделять хлорбензольный слой с экстрагированием бензантрона и отработанной серной кислоты. Окисление антрацена при температуре ниже 0 С резко замедляет скорость образования антрона, а повышение температуры окисления ) 20 С приводит к увеличенному образованию антрахинона, Пример 1. В трехгорлую стеклянную колбу, снабженную мешал« кой, обратным холодильником, термометром и барботером для подачи оэоновоздушной смеси, загружают 5,61 r (,0,0315 г/моль ) антрацена, 33,5 г

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным поз= воляет увеличить выход целевого продукта с 71,2 до 89,81%, исключить применение восстановителей и медного купороса, сократить количество сточных вод с 23,2 до 1,2 м3, исклю(О, 32 г/моль ) диэтиленгликоля и

0,946 r (0,007 г/моль ) диметиланилина, Реакционную массу размешивают

25-30 мин при 20 С и подают в течение 7,5 ч оэоновоздушную смесь со скоростью 30 л/ч, содержащую

0,2 10 моль/л озона, после чего при 60-70 С и вакууме отгоняют дио этиленгликоль. Затем реакционную массу разбавляют 50 мл воды при

40 С, размешивают в течение 30 мин, отфильтровывают, промывают двумя порциями воды по 5 мл, отжимарэт ь сушат, К полученному антрону (5,78 г или 0,0298 г/моль ) прибавляют

67,2 r (0,595 г/моль) хлорбенэола и

6,24 г (0,068 г/моль ) глицерина. о

Смесь нагревают до 110 С и придают

10,58 r (0,108 г/моль } серной кислоты, после чего массу нагревают до 120 С и при данной температуре выдерживают в течение 4-4,5 ч. Затем реакционную массу охлаждают до

80 С и при раэмешивании постепенно прибавляют 9,35 г едкого натра (0,234 г/моль ), размешивают 20 мин, после чего осуществляют азеотропную сушку постепенным подьемом температуры реакционной массы до 132-133 С. о

Выдержка при этой температуре 2025 мин. По окончании выдержки массу фильтруют, после чего отгоняют хлорбензол при 60-75 С и вакууме

500-600 мм рт,ст. Получают 6,5 г бензантрона (95% от теоретического ), т.пл. 171 С.

Соотношение исходных компонентов и условия проведения примеров

2-5 приведены в таблице. чить шламообраэование тонну готового продукт расход серной кислоты исключить образование серной кислоты, упрост выделения бензантрона чения экстрагирования, 1081156

Составитель Р ° Марголина

Редактор Н. Егорова ТехредЛ.Мартяшова Корректор C Шекмар

Заказ 1470/?О Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Ь по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и деления слоев, исключить стадии приготовления раствора антрахинона в серной кислоте, водного раствора медного купороса, водного раствора медноглицеринового комплекса, суспенции цинковой пыли в глицери не.

Процесс упрощается и за счет исключения стадии восстановления антрахинона до антро5 на.