Способ получения бензантрона

Способ получения бензантрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 12о, 10;

22Ь, 2

4а

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа получения бензантрона.

К авторскому свидетельству А. И. Лукина, заявленному .

21 июня 1931 года (спр. о перв. № 90139). в

О выдаче авторского свидетельства опублаковаво 31 марта 1933 года. (Применяющийся до настоящего времени способ получения бензфнтрона основан на конденсации продуктов восстановления антрахинона с глицерином в растворе серной кислоты, при чем, исходя.из, антрахинона, можно вести синтез или в две совершенно самостоятельные операции, или в одну, обычно расчленяемую только на две фазы, Получение бензантрона в"две операции производится, например, следующим образом. Сначала восстанавливают антрахйнон алюминиевой или медной пылью в сернокислой среде до антранола(герм; патент № 201542), а далее выделенный антранол конденсируется с равным по весу количеством глицерина при 120 в растворе 82

Получение бензантрона в одну операцию, но с двумя фазами, во всех отнЬг шениях рациональнее первого приема, при .чем в первой фазе этого- метода производят восстановление, а уже во второй †конденсац. В качестве восстановителя .берут или анилин (пример 5-й герм. патента ¹ 176018) или металлы, как - то: медь (американский патент № 1626392), олово, желею, 197 цинк (краткое указание 3-го примера герм. патента № 1760l8, где упомянуты все три металла). Способ получения бензантрона с анилином в качестве восстановителя сопровождается побочными реакциями и потому дает загрязненный продукт, большое количество непроре-агировавшего антрахинона; и для производственного процесса мало пригоден, Все же указанные выше патенты с металлами в качестве восстановителей характеризуются большим избь|тком глицерина доходящим до 300% теоретического количества), высокой температурой реакции (120 ) и применением металлов в мелко-раздробленном виде, при чем успех реакции находится в прямой Зависимости от величины частичек соответствующего металла. Получение мелкораздробленных металлов - значительно удорожает процесс, а применение избытка глицерина при сравнительно высокой температуре реакции (120 ) приводит к сильному осмолению, вследствие чего получающийся бензантрон всегда содержит значительное количество побочных продуктов, с трудом выделяется,а.часто имеет и непрореагировавший антрахинон, ! г !

В предлагаемом способе получения бензантрона путем конденсации антрахинона с глицерином в растворе Н,БО, в качестве восстановителей применяют пары металлрв: медь и цинк или железо и цинк, Найдено, что при применении определенного, сочетания двух металлов в качестве восстановителей (лучше всего . медь — цинк), можно вести конденсацию с меньшим количеством глицерина (до

130% теоретического количества) и при более низкой температуре (105 — 108 ), при чем получающийся бензантрон отличается чистотой при полном отсут<твии непрореагировавшего антрахинона.

Что же касается восстановителей, .то их применяют в легко доступном для производства виде, как медь, железо в виде стружек, опилок и т. п., цинк в виде пыли и т. д.

Выход бензантрона доходит до 92% от теоретического количества.

Пример 1-й. В железный, лучше освинцованный, котелок, загружают 2728

91 5%-ой Н Я34 и 210 г 99,5%-ого антрахинона (Nol) после чего маленькими пор. циями прибавляют 90 i медных стружек и 10 i цинковой пыли. Серная кислота берется из расчета 12.ти кратного количества моногидрата.: от веса 100%-го антрах инона; предпочтительно брать чистую медь. После загрузки реакционную массу выдерживают при 35 в течение 12 ч. нри непрерывном размеживании. По окончании указанного выше срока к содержимому котла в /, часа прибавляют раствор 125 г. 96% глицерина в 200см воды с одновременным повышением тем. пературы до 90 . Глицерин берут чистый из расчета 1, 3 мол на 1 мол антрахинона, (т.-е. 119, 7 i, считая на 100% гли,церин). Вода для растворения глицерина, берется в таком количестве, чтобы после ее прибавления в реакционной массе получилась условно 85% серная кислота, при чем при расчете ее количества принимается во внимание: начальная концентрация;Н,504 и вода, содержащаяся в. самом глицерине; что же касается воды, выделяющейся во время реакции, то она во внимание не принимается. По мере прибавления глицерина, продукт восстановления антрахинона начинает выпадать из раствора, и вся смесь стано1 вится зернистой, желтовато-молыного цвета. Примерно, при около 85 масса начинает принимать розовый оттенок, в дальнейшем усиливающийся и постепенно переходящий в чистый кроваво-красный — характерный признак образования бензантрона. После 90 температуру в течение двух часов равномерно повышают до 105 и далее содержимое котелка выдерживают при ней до тех пор, пока первоначально выпавший . осадок вновь не перейдет в раствор, что обычно происходит через 2 — 5 часов. После этого маленькими порциями, следя за тем, чтобы температура не превышала 106, добавляют к реакционной массе 10 г цинковой пыли. Обычно через 2 /,— 3 часа после прибавления цинка айтрахинрн полностью конденсируется и в реакционной массе уже не обнаруживается, в противном случае добавляют еще 3 — 10 г цинка и выдерживают еще некоторое время. Определение присутствия непрореагировавшего антрахинона производится следующим образом. Небольшая проба содержимого котелка (несколько капель) кипятится две минуты в 15 см

10%-й щелочи с щепоткой цинковой пыли: в случае наличия антрахинона появляется красный оттенок; интенсивность которого пропорционаЛьна количеству антрахинона, в случае отсутствия — лимонно-желтый. Когда антрахинон исчез нет, температуру повышают до 180, выдерживают при ней еще 1,— 2 часа, пдсле чего реакцию считают законченной и, охладив содержимое котелка до 60, выливают ее тонкой струей при сильном размешивании в воду; при чем выпадает светло-зеленый осадок бензан; трона. В котле остается в незначительном количестве непрореагировавшая медная стружка. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают горячей водой до почти бесцветного фильтрата, после этого осадок переносят в 1% раствор, NaOH,< кипятят некоторое время, высаливают для лучшего фильтрования поваренной или глауберовой солью,"снова фильтруют и промывают сначала горячим 1% раствором едкого натра также до почти бесцветного фильтрата, затем горячей водой, после чего сушат. Получают около 233.i технического продукта, который может быть непосредственно

1, - "„ -, — 3 r1 \„

1 ип. «Искра>.

--Переведен щелочным плавлениеМ в виолантрон.

Пример 2-й. Для получения более чистого продукта, также с целью ре. генерации большей части меди можно выделение бензантрона производить следующим образом. Первую фазу и конденсацию проводят точно по условиям примера 1-го. Далее, по окончании реак. ции и охлаждении до 60", массу отфильтровывают через кислотоупорный фильтр, при чем на фильтре остается шлам, состоящий из непрореагировавших медных стружек, солей меди и небольших количеств побочных продуктов реакции,. а в фильтрате-сернокислый раствор бензантрона. Шлам после промывки серной кислоты может быть, использован для .получения меди или медного купороса, а основной фильтрат с промывной сер -ной кислотой выливают в воду. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают: сначала кипящей водой до почти бесцветного фильтрата, затем.горячим 1 /, раствором одного патра, также до.@очти бесцветного фильтрата, после чего снова водой и далее сушат. г

Полученный по данному примеру бензантрон отличается большей чистотой, чем продукт, выделенный по примеру 1-му..

Пример 3-й. Для получения химически чистого продукта можно поступить следующим образом. Бензантрон, выпавший после выливания в воду реакционной массы (по примеру 1-му или

2-му). отфильтровывают, промывают горячей водой и сушат; после чего подвергают экстрагированию хлорбензолом. Все примеси остаются и бензантрон легко растворяется в горячем растворителе и при охлаждении выпадает в зеленовато-желтых кристаллах с точкой плавления 170 — 172 .

Предмет изобретения.

Способ получения бензантрона нагреванием антрахинона с глицерином и серной кислотой в присутствии металлов, отличающийся тем, что реакцию ведут в присутствии пар металлов: медь и цинк или железо и цинк, взятых в видестружек или порошков.