Способ получения 4-аминодифениламина

Способ получения 4-аминодифениламина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советскик

Социалистических

Республик

/ l

° 7, (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230675 (21) 2147862/23-04 (51)М. Кл.2

С 07 С 87/50

С 07 С 85/11 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

ССС P по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 547 553.07 (088.8) Опубликовано 0511.79. Бюллетень Но 41

Дата опубликования описания 081179 (72) АВтОрЫ Н. В. Мартынов, Л, В.Муратова, В. П.андреев, Н.М. Вдовин, ИЭО рЕтЕИИя М.Г.Плешков, С,Н.Вдовин и П.И.Иатрин (71) заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-АМИНОДИФЕНИЛАМИНА

Изобретение относится к способу получения 4-аминодифениламина, который находит применение в качестве

:полупродукта для получения ряда химических добавок к полимерным мате5 риалам, а также в химии красителей.

Известен способ получения 4-ами, нодифениламина восстановлением натриевой соли 4-нитрозодифениламина . водородом в водном растворе с добавлением не смешивающегося с водой органического растворителя в присутствии катализаторов гидрирования (палладия на угле или окиси платины)при использовании исходной соли в количестве

50-100 г на 1 r катализатора (11

Температура процесса 20-100 C, давление водорода 3,5-35 атм, время реакции 3-12 ч. Расход катализатора

5,5 кг на 1 т целевого продукта.

Производительность процесса до

110 г/л час. Выход 4-аминодифениламина с т,пл. 63-67 С до 97%.

Недостатками известнoro способа являются сравнительно низкая производительность процесса, значительный расход дорогостоящих катализаторов и ,относительно невысокое качество целевого продукта (при использовании 4-аминодифениламина в качестве полу- 30 продукта в синтезе диафена (ФП-требуется продукт с т.пл. не ниже 70 с) .

Целью изобретения является повышение производительности процесса при снижении расхода катализатора и улучшение качества продукта.

Поставленная цель достигается тем, что восстановление натриевой соли 4-нитрозодифениламина водородом в водном растворе ведут с добавлением метанола в качестве органического рестворителя при содержании натриевой соли 4-нитрозодифениламина

0 011-0,022 r на 1 г катализатора.В качестве катализатора используют никель Ренея при содержании его в реакционной смеси 40-60 г/л.

Процесс предпочтительно вести при температуре 60-70 С и давлении водороо да 40-100 атм.

Предложенный способ осуществляют в автоклаве, снабженном аэрирующей мешалкой, фильтрамй и устройством для непрерывного ввода исходного раст вора и вывода гидрогенизата. Процесс ведут при температуре 60-70 С, которая поддерживается за счет тепла реакции, и давлении водорода 40100 атм. Время контакта натриевой соли 4-нитрозодифениламина с ката696007 лиэатором 10-20 мин. 7«ктиRц«и. 1 f кriò:3 лизатора сохраняется в течение 420720 ч непрерывной работы, после чего катализатор заменяют новым. Выход 4-нитроэодифениламина с т.йл.

73-74 С до 97,4Ъ. Расход катализатора 0,142-0,2 кг на 1 т продукта.

Производительность процесса О, 478—

0,600 кг/л.ч.

Предложенный способ обеспечивает зна«ительно более высокую производительность процесса и позволяет при использовании более дешевого катализатора гидрирования (никеля Ренея) снизить его расход в такой степени, что исключаемся необходимость в его регенерации. Способ позволяет без снижения выхода целевого продукта повысить его качество. При осуществлении способа нет необходимости в специальном нагреве при охлаждении реализующей смеси, так как в указанных условиях температура процесса по«1««ерживается за счет выделяющегося при реакции тепла.

Пример 1. В автоклав емкостью 2 л, снабженный азрирующей . мешалкой, встроенным фильтром, имеющим поверхность 150 см и размер пор менее 5 мк, датчиком уровня, отрегулированным на рабочий объем .1,25 л, загружают водную пасту нике ля Ренея (50 г в пересчете на металлический никель) и 400 мл 80Ъ-ного метанола.

Создают давление водорода в автоклаве 40-100 атм и включают мешалку. В расходную емкость загружают исходный раствор, полученный смешением 20Ъ-ного водного раствoph нат.риевой соли 4-нитроэодифениламина (18Ъ в пересчете на 4-нитрозодифенил- 4р амин) с 80Ъ-ным метанолом в отношении 1:1 по объему. Содержание натриевой соли 4-нитрозодифениламина в этом растворе 11,8Ъ (10,6Ъ в пересчете на 4-нитрозодифениламин, 45

d + =1,016). Включают доэирующий насос и подают исходный раствор в автоклав со скоростью 6,1 кг/ч (б л/ч). Гидрогенизат непрерывно выходит из автоклава через встроенный фильтр и регулирующий клапан, работающий от датчика уровня и поддерживающий в автоклаве рабочий объем 1,25 л. Температура в автокла" ве в течение 5-10 мин поднимается до 60-70 С за счет теплоты гидрирования. Концентрация катализатора в автоклаве 40 г/л. Содержание непрореагировавшего 4-нитроэодифенилами «а в гидрогенизате составляет

0,865 г/л (0,022 г на 1 r катализа- 60 тора), содержание 4-аминодифениламина 99,66 г/л, Гидрогениэат бес.,четный, на воздухе быстро синеет.

Конверс"я 4-нитроэрдифениламина в

4-аминодифениламин 99,2Ъ. -Производи- 65 ген ьность процесса по стадии гидрирования О, 478 кг 4-аминодифениламина в 1 ч с 1 л реакционного объема.

По исчетение 427 ч температура в автоклаве начинает снижаться, цвет гидрогенизата становится вначале светлозеленым, а затем оранжевым. Гидрирова-, ние пуекращают, Иэ гидрогенизата отго- няют метанол, затем расплавленный 4-аминодифениламин отделяют от воды в делительной воронке и перегоняют.

Выход по стадии выделения и очистки

4-аминодифениламина 98Ъ. Общий выход

4-аминодифениламина с т.пл. 73-74 С составляет 97,2Ъ. Расход катализатора в пересчете на 1 т дистиллированного

4-аминодифениламина 0,200 кг.

Пример 2. В условиях примера 1 проводят непрерывное гидрирование натриевой соли 4-нитродифениламина при концентрации никеля Ренея 50 г/л. Исходный раствор подают в автоклав со скоростью 6,1 кг/ч (б л/ч). Содержание непрореагировавшего 4-нитроэодифениламина в реакционной зоне 0,650 г/л (0,013 r на 1 г катализатора). Содержание 4-аминодифениламина в гидрогениэате 99,86 г/л. Конверс««я 4-нитрозодифениламина в 4-аминодифениламин

99„4Ъ. Производительность процесса по стадии гидрирования 0,479 кг/ч с 1 л реакционного объема автоклава.

По истечении 720 ч температура в автоклаве начинает снижаться, цвет гидрогениэата становится зеленым.

Гидрирование прекращают. Выделение И: очистку 4-аминодифениламина осуществляют, как описано в примере 1. Выход дистиллированного 4-аминодифениламина с т.пл. 73-74 С составляет

97,4Ъ. Расход катализатора 0,146 кг на 1 т очищенного продукта

Пример З.В условиях примера

1 проводят непрерывное гидрирование натриевой соли 4-нитрозодифениламина при концентрации никеля Ренея 60 г/л.

Исходный раствор подают в автоклав со скоростью 7,64 кг/й (7,5 л/ч).

Содержание непрореагировавшего 4-нитрозодифениламина в реакционной зоне

0,660 г/л (0,011 r на 1 r никеля

Ренея). Содержание 4-аминодифениламина в гидрогенизате 99,66 г/л, Конверсия 4-нитроэодифениламина в

4-аминодифениламин 99,4Ъ. Производительность процесса по стадии гидрирования 0,600 кг на 1 л реакционного объема автоклава. По истечении 720 ч гидрогениэат приобретает зеленую окраску. Гидрирование прекращают. Выделение и очистку готового продукта осуществляют, как описано в примере 1.

Выход 4-аминодифениламина с т.пл.

73-74 С составляет 97,4Ъ. Расход катализатора 0,142 кг на 1 т готового продук-а.

696007

Составитель В.Горленко

Редактор С.Лазарева Техред С.Мигай Корректор И.Михеева

Эаказ 6700/25 Тираж 513 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная,4

Пример 4 (сравнительный).

В условиях примера 1 проводят .непрерывное гидрирование натриевой соли

4-нитрозодифениламина при концентрации никеля Ренея 25 г/л,Исходный раствор подают со скоростью 12 л/ч. Тем- 5 пература в автоклаве поднимается до о

50 С. Цвет гидрогениэата оранжевый.

Конверсия натриевой соли 4-нитрозодифениламина в 4-аминодифениламин составляет 77%. Содержание натриевой соли 4-нитроэодифениламина в реакционной зоне 25 г/л или в пересчете на 1 r катализатора 1 г/r. Через 3 ч температура в автоклаве начинает падать и гидрирование прекращается из-эа забивки фильтра выкристалли15 зовавшимся при 40 С 4-аминодифенил-, амином. Выделение готового продукта проводят, как описано в примере 1.

Выход 4-аминодифениламина с т.пл.

73-74 С составляет 70%. Расход катализатора 8,5 кг на 1 т готового продукта.

Формула изобретения

1. Способ получения 4-аминодифениламина восстановлением натриевой соли 4-нитроэодифениламина водородом в водном растворе с добавлением органического растворителя в присутствии катализатора гидрирования при повышенйой температуре и давлении выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, улучшения качества продукта, процесс ведут с добавлением метанола в качестве органического растворителя, никеля Ренея в качестве каталйзатора при содержании .его в реакционной смеси, равном

40-60 r/ë,è натриевой соли 4-нитрозодифениламина на 1 г катализатора в количестве 0,011-0,022 r.

2. Способ по.п.1,. о т л и ч а юшийся тем, что процесс ведут при температуре 60-70 С и давлении водорода 40-100 атм.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1266766, кл. 12, 3, опубл.22.11.68.