Способ получения 4-фторфталевого ангидрида

Способ получения 4-фторфталевого ангидрида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

717051

«;с.ес, 1

-Р 3

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110778 (21) 2644511/23-04 (51) М. Кд.2 с присоединением заявки ¹

С 07 D 307/89

С 07 С 51/33

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2502,8Р.Бюллетень ¹ 7 (53) УДН 547. 674..07(088.8) Дата опубликования описания 250280

К.M. Дюмаев, A.A. Иващенко, A.Â. Игнатенко, О.И. Нефедов, И.С. Николаева, С.Ф. Политанский и. О.Я. Полотнюк

И (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-ФТОРФТАЛЕВОГО

АНГИДРИДА

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения 4-фторфталевого ангидрида, который используется для производства полимерных материалов с ценными физико-химическими и электрическими свойствами, пластификаторов, красителей, лекарственных препаратов и т. и.

Известен способ получения гало= идпроизводных ароматических ангидридов прямым галоидированием при повышенной температуре ангидридов ароматических кислот. Таким способом получен тетрабромфталевый ангидрид (1). Однако получить! указанным способом фторзамещенный ароматический ангидрид технологически трудно.

Наиболее близким по технически сущности и достигаемому результату является способ получения 4-фторфталевого ангидрида путем парофазного окисления 4-фтор.-О-ксилола кислородом воздуха при их объемном соотношении от 1:75 до 1:115 соОтветственно,объемной скорости 5500-9000 ч и температуре 280 — 380 С на ванадиево- титановом катализаторе при соотношении Ч2О5 Т1От, равном от 1:0,1 до 1:0,4 (2).

Цель изобретения эаключа .тся в удешевлении процесса.

Поставленная цель достигается— описываемым способом получения 4фторфталевого ангидрида путем парофазного окисления 2-фторнафталина кислородом. воздуха при их объемном

10 соотношении от 1:100 до 1:ЗОО соответственно, объемной скорости 700

1500 ч и температуре 330 — 400 С на ванадиевом катализаторе, содержащем,% вес.: V 0$04 8-20; К2$04 12-30;

15 Ь О2 50-80

Отличительным признаком процесса является использование в качестве фторсодержащего соединения 2-фторнафталина и проведение окисления () на катализаторе, содержащем,Ъ вес.:

ЧОSО4 8 — 20; K,SO4 12 — 30; ЫО2 50-80, при температуре 330-400 С.

Исходный 2-фторнафталин является легкодоступным сырьем. Его полу25 чают путем сопиролиза фреона — 21 или фреона — 22 с инденом или алкенилбензолом (3).

При этом стоимость 2-фторнафталина практически в 10 раз ниже стоимос3Q ти фторксилола.

71

Окисление воздухом в присутствии калий-ванадиевого катализатора про- текает в:непрерывном режиме при температуре 330-400+6. При температуре ниже 330 С процесс протекает с невысокой скоростью с накоплением промежуточных продуктов ряда хинонов. При температуре выше 400 С преобладает процесс полного горения целевого продукта и выход его падает.

Объемное соотношение ?- фторнаф" талин: воздух поддерживают в интер.вале от 1:100 д6 1:300 в зависимости от свойств катализатора. Для каталитической композиции, состоящей иэ сульфатов ванадия и калия на ялиl кагеле, лучшим является соотношение 1:250.

Главными побочными продуктами являются фталевый ангидрид и фтор" нафтахиноны, последние лучше воЗвращать на рецикл, но можно использовать" также во фторорганическом синтезе. Фталевый ангидрид может быть йыделен и использован самостоятельно. Целевой продукт выделяют и очищают возгонкой или ректификацией.

Процесс прост в технологическом оформпениц.у фтористый водород не образуется и специальных материалов для оборудования и трубопроводов, не требуется; процесс может быть полностью автоматизирован и .моделирован на любую мощность."

Пример 1. Через трубчатый : кварцевый реактор, содержащий 15 мл катализатора состава Ъ вес VOSOa

° Л

7051, 1,5 К 504 17,2; $i0 71,3, с диа метром частиц 4,5-5 мм, пропускают при температуре 370 С 2-фторнафталино-воздушную смесь с соотношением

2-фторнафталин: воздух 1:258 при нагрузке на катализатор 42,4 г 2фторнафталина на 1 л катализатора в час. Объемная скорость 700 с". Из продуктов реакции возгонкой выделяют 4-фторфталевый ангидрид, выход 0 70% мол., т. пл. 75-76 С (no лите-ратурным данным 74-76 С) . Индивидуальйость вещества подтверждена данными ПИР,ЛИР Р, ИК- и масс« спектрами, а.также элементным аналяэом»

Пример ы 2 - 8. Проводят окисление 2-фторнафталина в 4-фторфтапевый ангидрид в условиях примера 1 при изменении температуры окис ления, соотношения 2-фторнафталин воздух, нагрузки на катализатор. Объемная скорость 1500 ч . Результаты представЛены в таблице.

П р и и е р 9. Окисление 2-фторнафталина проводят в условиях

25 примера 1. Изменяют состав катализатора. Используют катализатор, содержавший, % вес.: VOTO> 8; К,50,, 12; Si O> 80 Выход целевого продукта составляет 65% мол.

З0 Пример 10, Окисление 2-фторнафталина проводят в, условиях примера l. Используют катализатор, содержащий,Ъ вес.,: YOS О 20; К 8 04

30; QO1 50. Выход целевого продукта составляет 55% мол

16,9

120

258

1 з 258, 1 : 258

1 : 100

69,0

27,2 .68,0

68,0

22;0

24,2

370

5

1 г 60

1 : 368

7 . 370

8 370

Формула изобретения

1. Способ получения 4-фторфталевого ангидрида путем парофазного окисления фторсодержащего ароматического соединения кислородом воздуха при нагревании на ванадийсодержащем катализаторе, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью удешевления процесса, в качестве фторсодержащего соединения используют 2-фторнафталин и окисление проводят на катализаторе, содержащем 8-20% вес. уО S 04. 12-30% вес.

К 04, 50-80% вес. 101, при температуре 330-400@С. .ЦНИИПИ Заказ P752/29

Филиал ППП Патент, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю50 шийся „ тем, что окисление про,водят при объемной скорости 700

1500 ч и объемном соотношении 2-фторнафталинг воздух от 1:100 до 1:300.

Источники информации, принятые во внимание прч экспертизе

1. Патент США Р 3194817, кл. 260 — 346.3, опублик. 1965.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2579325/23-04, е0 кл. С 07 D 307/89, 1978 (прототип1.

3. Авторское свидетельство СССР

9 339 35, кл. С 07 С 19/08, 1972.

Тираж 495 Подписное г. Ужгород, ул. Проектная, 4