Способ получения п-фторбензонитрила

Способ получения п-фторбензонитрила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1ц 475358

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Реснублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.11.73 (21) 1971577/23-4 (51) Ч. Кл. С 07с 121/52 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.75. оБюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 22.09.75 (53) УДК 547.239.2(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Суворов, И. М. Чмырь, Б. Т. Джусупов и Н. Р. Букейханов (71) Заявптсль

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук

АН Казахской ССР

f (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ П-ФТОРБЕНЗОНИТРИЛА

Изобретение относится к способу получения п-фторбензонитрила, который используют как исходный полупродукт для синтеза модифицированных добавок к полимерным материалам на основе гуанаминовых смол.

Известен способ получения и-фторбензоннтрила окислительным аммонолизом п-фтортолуола при 300 — 400 С на флюидном катализаторе, содержащем 2% пятиокиси ванадия и

16% трехокиси молибдена, нанесенных на окись алюминия, и выделением целевого продукта известными приемами. Выход п-фторбензонитрила не превышает 30%.

С целью повышения выхода целевого продукта предлозкено процесс проводить на окисном ванадиевотитановом катализаторе.

По предложенному способу процесс осуществляют в присутствии 10 — 500 моль воды на

1 моль исходного сырья.

Это приводит к значительному повышению выхода п-фторбензонитрила и, следовательно, позволяет существенно снизить стоимость целевого продукта за счет более эффективного использования сырья.

Предложенный способ заключается в следующем.

Газовую смесь п-фтортолуола, воздуха и аммиака при молярном соотношении 1: 11: 8 пропускают через слой окисного катализатора, состоящего из смеси пятиокиси ванадия и двуокиси титана, при температуре 400 С. Время контакта 1.0 сск. Процесс проводят в присутствии 10 †5 моль воды на 1 моль исходного сырья. Полученные продукты реакции выделя5 ют известными приемами.

Выход целевого продукта 70,5% .

Пример 1. 140 мл гранулированного ванадиевотитанового катализатора, приготовленного сплавлением 2 моль пятиокиси ванадия

10 («ч») и 1 моль двуокиси титана («ч»), при

850 С помещают в реакционную трубку из нержавеющей стали с внутренним диаметром

21 мм и высотой 1100 мм. Над катализатором в течение 11 час при 400 С пропускают газо15 образную смесь п-фтортолуола, воздуха, аммиака и воды. Скорость подачи и. †фтортолуола 7,50 г, воздуха — 78 л, аммиака — 8,6 г и воды — 17,7 г в 1 час. Молярное соотношение п-фтортолуола, кислорода воздуха, аммиа20 ка и воды составляет при этом 1: 11: 8: 14,5.

Время контакта 1,0 сек.

Продукты реакции улавливают в стеклянHbIx змеевиковых трубках и в скруббере, оро25 шаемом ацетоном. Анализом, методом ГКХ на хроматографе «Вырухром», установлено, что в катализате содержится 2,47 г непрореагировавшего и-фтортолуола (3%) и 64,10 r фторбензонитрила (70,5% от теоретически

30 возможного на поданный толуол) .

475358

Предмет изобретения

Составитель Е. Горлова

Техред Л. Казачкова Корректор T. Добровольская

Редактор Т, Никольская

Заказ 2264/7 Изд. № 1561 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

После отгонки растворителя кубовый остаток подвергают вакуумной перегонке. Первая фракция с температурой кипения 50 С (42 мм рт. ст.) содержит непрореагировавший п-фтортолуол. Вторая фракция, выкипающая в интервале 100 — 102 С (42 мм рт. ст.), представляет собой п-фторбензонитрил с т. пл.

32 — 34 С.

В ИК-спектре данного вещества содержится частота 2240 см —, характерная для циангруппы.

Гидролизом 1 г нитрила 5%-ным водным раствором едкого калия при 100 С в течение

6 час с количественным выходом получают и-фторбензойную кислоту с т. пл. 181 — 182 С и эквивалентом нейтрализации 120,6, Пример 2. Тщательно гомогенизированную шихту из 1 моль пятиокиси ванадия и

16 моль двуокиси титана прессуют в таблетировочной машине под давлением 130 атм в цилиндрике (диаметр и высота 6 мм) и прокаливают последние при 900 С в течение 2 час током воздуха (0,5 л/мин) .

На катализаторе, полученном по примеру

1, выход п-фторбензонитрила 67,1 /, от теоретического.

Пример 3, Над катализатором, получен5 ным по примеру 1, пропускают смесь и-фтортолуола, воздуха и аммиака в тех же соотношениях, но без добавок паров воды. В этих условиях максимальный выход п-фторбензонитрила не превышает 51,2% от теоретиче10 ского.

15 Способ получения п-фторбензонитрила окислительным аммонолизом Il-фтортолуола при нагревании до 400 C и выделением целевого продукта известными приемами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода

20 целевого продукта, реакцию проводят на окисном ванадиевотитановом катализаторе в присутствии 10 †5 моль воды на 1 моль исходного сырья.