Способ получения 4,4-азобензолдикарбоновой кислоты

Способ получения 4,4-азобензолдикарбоновой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I

Т (11) 5 335 90

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.11.74 (21) 2077757/04 с присоединением заявки (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.76Бюллетень ЛЪ 40 (45) Дата опубликования опнсання08.08.77

2 (51) M. Кл

С 07 С 107/06

Гасударственный комитет

Сонета Министраа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547.233.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Г. Солдатов, E. П. Ковсман, Г, Н, Фрейдлин и Г. В. Мэцак

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный пнстптут мономеров (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4,4- АЗОБЕНЗОЛДИКАРБОНОВОЙ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится х усовершенство1 ванному способу получения 4,4 — азобензолдикарбоновой кислоты, используемой в качестве мономера для синтеза полимерных материалов с рядом ценных физико-механических свойств, для получения термостойких волэкноэбразуюших полимеров.

Известен способ получения 4,4 -азобенI золдикарбоновой кислоты злектрохимическим восстановлением 1 -нитробензойной кисло- ð ты в периодическом режиме до 4,4 — ги-! дразобензолдикарбоновой кислоты с последующим ее окислением в целевой продукт химическими методами.

Известен также непрерывный метод син- 15

J теза 4.,4- -азобензолдикарбэновой кислоты, согласно которому сначала проводят злектровосстановление Tl -нитробензойной кислоты в растворе щелочи, в присутствии ионов свинца на твердых катодах, в протоке 20 электролита в каскаде злектролизеров с диафрагмой из ионэобменного материала, а затем электролит, выходящий из третьего злектролизера, продувают воздухом для окисления образовавшейся 4,4 -гидразобен- оз

/ золдикарбоновой кислоты в 4,4 — азэбензолдикарбоновую кислоту, KDTDp)æ выделяют подкислением раствора соляной кислотой с последующим выделением выпавшего осадка и его сушкэй.

Недостатками злектролитическогэ спосоI ба получения 4,4 -азэбензэлдикарбэнэвэй кислоты являются сложная конструкция злектролизера, использование для разделения катэдногэ и анодногэ пространств ионэобменной мембраны и необходимость ее частой смены, а также использование в качестве анолита серной кислоты. Кроме тэго, при синтезе 4,4 -азэбензолдикарбоновой кисло1 ты конечным продукто; стадии электролиза является 4,4. -гидразобензолдикарбонэвйя

I кислота, которую необходимо окислять химически на следующей стадии процесса в целевой продукт, например кислородом воздуха при 70-80 С в водношелочной среде.

1 елью предлагаемого изобретения является упрощение процесса злектросинтеза !

4,4 -азобензолдикарбоновой кислоты. Для зтого проводят восстановление и окисление злектрохимически в двух бездиафрагменных

533590

51,4

78,6

89,5

93,0

96,2

97,2

100,0

50,0

84,2

76,2

93,2

97,4

98,5

98,8

99,2

86,8

90,2

93,5

94,4

97,0

99,8 где (.(-НБК-Р- нитробензойная кислота;

АБДК вЂ” 4,4-азобензолдикарбоновая кислота. (электролизерах, в которых поток электролита направляют следующим образом. В первом электролизере от анода к катоду, а во втором — наоборот, кроме того, электроокисление 4,4 -гидразобензолдикарбоновой кис-" ю лоты проводят на анодах из платины, никеля или другого коррозионноустойчивогэ материала при 20-90оС и анодной плотности

2 тока 5-50 а/дм (Для получения 4,4 -азобензолдикарбоно- 10 вой кислоты ((-нитробензойную кислоту электрохимичесхи восстанавливают на твердых катодах с использованием в качестве электролита водного раствора щелочи в при: сутствии ионов свинца с последующим элех- 15 гроокислением образовавшейся 4,4 -гидразобензолдикарбоновой кислоты, используя каскад из двух бездиафрагменных электролизеров в протоке электролита по следующей схеме. 20

Исходный электролит, содержащий 1l -нитробензойную кислоту, поступает в анодную зону первого электролизера, откуда переходит в хатодную зону этого же электролизера, где частично восстанавливается И -ни- 25 тробензойная кислота, выходящий из первого электролизера электролит поступает в катодную зону второго электролизера, где полностью восстанавливается и --нитробензойная кислота и все промежуточные про- З0 дукты в 4,4 -гидразобензолдихарбоновую

Пример 1. В первый электролизер каскада из 2 электролизеров заливают электролит состава 0,14 м/л ((-нитробензой- ss ной кислоты и 0,008 м/л P@O в водном растворе 2/-ного раствора щелочи (0(ОН

Электролизер представляет собой цилиндрический горизонтально расположенный термостатируемый сосуд объемом 700 мл, 60 кислоту. После этого электролит переходит в анодную зону этого же электрэлизера, ( в которой 4,4- гидразобензэлдикарбоновая кислота окисляется в 4,4-азобензолдикар( боновую кислоту.

Первый электролизер заполняют раствором исходного электролита, затем начинают пропускать электрический ток и одновременно непрерывно подают исходный раствэр электролита в анэдную зону этэгэ же элекгролизера. Второй элехтролизер перед началом синтеза не заполнен. Электролиз во втором электрэлизере начинают п сле заполнения его электролитом из первого электролизера. Время электролиза считают от начала выхода из второго электролизера раствора 4,4 -азобензолдикарбоновой кис( лоты. Пелевой продукт из раствора выделяют известными приемами, выход достигает

97%; содержание основного вещества (чистота целевого продукта) 100%.

В таблице приведены результаты синтеза

4,4-азобензолдикарбоновой кислоты непрерывным способом в -каскаде из двух безди-. афрагменных электролизеров в следующих условиях: объем каждого электролизера

700 мл, скорость протэка электролита

250 мл/час, температура в электролизерах

80+3DÑ, сила тока 5 а, катодная и анодная плотности тока 20 а/дм

2 снабженный мешалками в катоднэй и аноднэй зонах, барботером для инертного газа, Х катодом из стали 0,25 дм и анодом из

2 платины 0,25 дм

После заполнения электролизера начинают пропускать постоянный ток силой 5 а, а в анодное пространство подают исходный электролит со скоростью 250 мл/час. Выходящий из первого электролизера раствор подают в катоднэе пространство второго электролизера. После заполнения второго электролизера начинают пропускать ток также силой 5 а.

Температура в электролизерах 80 +3эС.

Через 7 час после начала выхода электролита из BToporo электролизера выделенный продукт состоит из. 100%-ной 4,4 -азобензолдикарбоновой кислоты. Выход 97,0%.

Пример 2. В условиях, аналогичных описанным в примере 1, скорость протока поддерживают равной 300 мл/час. Через 9 час электролиза выделенный продукт состоит из 1007 -ной 4,4-азобензолдикарбоновэй кислоты с выходом 96,5%.

Пример 3. В условиях, аналогичных описанным в примере 1, электролиз проводят с силой тока 7 а. Через 5 час продукт состоит из 100/о-ной 4,4-азобензэлдикаро - 20 боновой кислоты с выходом 96,8%.

Формула изобретения

Способ получения 4,4-азэбензолдикарбоновой кислоты электрэхимическим восстановлением П -нитробензойной кислоты в каскаде электролизеров на твердых катодах с использованием в качестве электролита водного раствора щелочи, в присутствии ионов свинца, в протоке электролита с последующим окислением образующейся 4,4-гидразобензолдикарбэновэй кислоты, э т л и ч а ю-шийся тем, что, с целью упрощения процесса, восстановление и окисление прэвэдят электрохимически в двух бездиафрагменных электролизерах, в которых поток направляют: в первом электролизере эт анода к катоду, à BD втором — наоборот, причем электроокисление 4,4-гидразобензолдикарбоновой кислоты проводят на анодах из платины, никеля или другэгэ кэррэзиэнноустойчивогэ материала при температуре 20-90эС и анодной плотности тока 5-50 а/дм

Составитель С. П. ужнэв

Редактор Л. Герасимова Техрэд А. Богдан Корректор Q. Мельниченко

Заказ 1 7 50/1 64 Тираж 553 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета овета Министров СССР по делам изэб е-., r;HH и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у», Проектная, 4