Катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кислот

Катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА НИТРИЛОВ ОКСИБЕНЗОЙНЬ1Х КИСЛОТ, включаю .щий трехокись бора и пятиокись фосфора , о т л и ч а ю щ и и с я .тем, что, с целью повышения гидролитической устойчивости катализатора, он дополнительно содержит окись 1щнка при следующем содержании компонентов, мас.%: 28,34-30,86 Трехокись бора 2,0 -10,0 Окись цинка Остальное ; Пятиокись фосфора §

09) (11) СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4151) В 01 ) 21/02; В 01 J 27/16

В 01 Ю 23/06; С 07 С 121/75

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3570460/23- 04 (22) 30.03.83 (46) 07.01.85. Бюл. И (72) Б;В. Суворов, К.В. Топчиева, Н.P. Букейханов, А.А. Кубасов, Л.В. Ли, .Л.Е. Китаев, А.C. Зулкашева и Л.Н. Сайка (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук АН Казахской ССР и Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени государственный университет им..М.В. Ломоносова (53) 66. 097. 3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 1007717, кл. В 01 ) 21/02, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1047505, кл. В 01 3 21/02, 1980 (прототип). (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА НИТРИЛОВ ОКСИБЕНЗОЙНЬИ КИСЛОТ, включающий трехокись бора и пятиокись фосфо» ра, отличающийся,тем, что, с целью повышения гидролитической устойчивости катализатора, он дополнительно содержит окись цинка при следующем содержании компонентов, мас.Ж:

Трехокнсь бора 28,34-30,86

Окись цинка 2,0 -10,0

Пятиокись фосфора Остальное

1132967

Изобретение относится к области катализа@ оров синтеза нчтрилов оксибензойных кислот. и может быть использовано для йолучения эффективного инсектицида "цианокса" и некоторых 5 полимерных материалов.

Известен катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кислот, содержащий, вес. : трехокись бора 27,631,73, пятиокись ванадия 7,04- 10,66 о и пятиокись фосфора остальное LI3.

Недостатком данного катализатора является его недостаточно высокие механическая прочность 54.кгс/см и гидролитическая устойчивость — потеря 15 веса 67 ..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кис- 20 лот, включающий, мас.%:.трехокись бора 26,3-32,95, нятиокись фосфора

67,05-73,7, а также пятиокись сурьмы

0,05-5 или окись висмута 0,05-10 (2).

Однако для известного катализатора 25 хавактерня недостаточно высокая Гидролитическая стабильность — потеря массы катализатора за 30 ч 62-77 .

Целью изобретения является повышение гидролитической устойчивости «и катализатора.

Указанная цель достигается тем, что катализатор длч синтеза нитрилов оксибензойных кислот,. в -;лючающий трехокись бора и пятиокись Фосфора, и дополнительно содержит окись цинка, при сл цующем содержании компонентов, мас, :

Трехокись бора 28 34-30 86

Окись цинка ., 0-10,0

Пятиокись фосфора Остальное

Предлагаемый катализатор имеет повышенную гидролитическую устойчивость — потеря веса 52,1--55,7 .

Катализатор получают смешением эквимолекулярных количеств ортофосфорной и ортоборной кислот с последующей термообработкой в течение 36 ч при с

150-350 С, гомогенизируют с дисперсной окисью цинка, взятой в количест ве 2- 10 мас., таблетируют обычным способом под давлением 150 кгс/см и прокаливают 5 ч в токе- воздуха при 500 С.

Пример I. 200 г ортоборной кислоты марки "х.ч." помещают в фарфоровую чашку и при постоянном пере.— мешивании постепенно добавляют 316 r

S5 .-ной ортофосфорной кислоты. Образовавшуюся пастообразную белую массу о, высушивают при 150 С в течение 18 ч о и затем прокаливают при 350 С в течение 8 ч. Полученную твердую массу измельчают в порошок и добавляют к пей дисперсную окись цинка марки

"х.ч." в количестве 39,73 г.

Шихту тщательно гомогенизируют на шаровой мельнице и прессу.от в таблетки высотой 5 мм и диаметром 5 мм.

Таблетки прокаливают при 500 С в течение 5 ч в токе воздуха, подаваемого со скоростью около 0,5 л/ч. Синтезированный катализатор содержит, мас./." трехокись бора 28,34, пятиокись фосфора. 61,66 и окись цинка 10.

Испытание гидролитической устойчиности катализаторов проводят путем о пропускания перегретого до 150-200 С водяного паза через слой образца катализатора, измельченного в частицы размером.0,5-1,0 (по стандартным ситам) и помещенного в количестве 1-2 г в вертикально расположенную кварцеву1о трубку, снабженную внутренней перегородкой из шамота. Обработку о ве..;у при 400 С. Гидролитическую устойчиво Tb оценивают по величине Во тери ма: сы образца за 30 ч его обра-. ботки в указаннсм режиме. В этих условиях потеря веса катализатора 55,7%.

Механическую прочность определяют по стандартной методике методом раздавливания таблеток. Индекс прочности катализатора 99 кгс/см"".

Катализатор в количеств-,. 0,45 л помещают .в реакционную трубку из нержавеющей стали марки 1Х18Н10Т с внутренним диаметром 26 мм и высотой

1100 мм, снабженную теглораспределительным блоком и электрообогревом.

Над катализатором пропускают паро-,, газовую смесь метилового эфира ортооксибензойной (салициловой) кислоты и аммиака при мольном соотношении

1:1,3. Бремя контакта 0.„8 с, температура 420 С, длительность опыта 8 ч.

В этих условиях выход ортосксибензонитвила 93/ от теории.

П р и и е р 2. К 200 r ортоборной кислоты добавля.от при постоянном перемешивании 316 г 85%--ной ортофосфорной кислоты. Полученную массу высушивают при 150 С в течение 18 ч и затем прокаливают при 350 С в течение 8 ч. Образовавшуюся твердую массу измел;чают и добавляют к ней 7.30 г

1132967

Составитель Н. Путова

Редактор. Л. Гратилло Техред Л.Коцюбняк Корректор М. Леонтюк

Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9890/9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 окиси цинка по примеру 1. Полученный катализатор содержит, мас. : трехокись бора 30,86, пятиокись фосфора" 67,14 и окись цинка 2.

Катализатор испытывают по примеру

1. Потеря веса катализатора 52,1Х, индекс его прочности 89 кгс/см .

На этом катализаторе при аммонолизе метилового эфира И -оксибензойной кислоты получаются! -оксибензонитрил 1О с выходом 97Х от теоретически возможного.

Пример 3. К 200 r ортоборной кислоты добавляют при перемешивании 316 r 85Х вЂ н ортофосфорной 15 кислоты. Полученную массу сушат, прокаливают по примеру 1 и затсм добавляют 18„82 r окиси цинка. Полученный катализатор содержит,мас.X: трехокись бора 29,91, пятиокиеь фосфора 65,09 20 и окись цинка 5.

Катализатор испытывают по примеру

1. При определении гидролитической устойчивости катализатора его потери

Р в весе 57,7Х, индекс прочности 2S !

00 кгс/см2 .

При аммонолизе метилового эфира

О-оксибензойной кислоты на этом катализаторе в условиях по примеру 1 получают О -оксибензонитрил с выходом

95Х от теории.

П р.и м е р 4. Над катализатором по примеру 1 пропускают паракрезол„ воздух и аммиак при мольном соотношении данных реагентов 1:25: 10, времени ,контакта 0,8 с и температуре 420 С

35 в течение 6 ч.

Выход параоксибензонитрила в приведенных условиях 4 1Х, а селективность его образования 63Х.

Пример 5 ° В присутствии ка. тализатора по примеру 3 при 380 С и времени контакта 1 с взаимодействие ортокрезола, воздуха и аммиака при мольном соотношении компонентов смеси i:15:15 и добавке промотирующих количеств ортобромтолуола (0,1 моль, на 1 моль крезола) приводит к образованию ортооксибензонитрила с выходом 36Х и селективностью 55Х.

Пример 6 (для сравнения). ,К 200 r ортоборной кислоты добавляют при перемешивании 316 г 85Х-ной ортофосфорной кислоты. Полученную мйссу сушат, прокаливают по примеру 1 и затем добавляют 57,98 r окиси цинка.

Полученный катализатор содержит, мас.Х: трехокись бора 27,97, пятиокись фосфора 57,03 и окись цинка

15, При определении гидролитической стойкости катализатора его потери в весе 62,5Х.

При аммонолиэе метилового эфира

И-оксибензойной кислоты на этом ката- лиэаторе в условиях, аналогичных примеру 1, получаются! -оксибензонитрил с выходом 87Х от теории.

Таким образом, предлагаемый катализатор позволяет получать продукт с выходом 93-97Х, при этом он обладает механической прочностью 90-100 кгс/см и повышенной гидролитической устойчивостью 52, 1-57,7Х.