Способ получения n-фенилантраниловой кислоты

Способ получения n-фенилантраниловой кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОййИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о»876639

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 160580 (21) 2925978/23-04 (51)M. Кл З с присоединением заявки Ко:(23) Приоритет

С 07 С 101/48

С 07 С 101/54//

АК6 К 31/13

Государстаеииый комитет

СССР

«о данам изобретеиий и открытий (53) УДК 547.233. .07(088.8) Опубликовано 30.1(181. Бюллетень Ж 40

Двтв опубликования описания 30.1081 (72) Авторы изобретения

В.Х. Катунин, Л.С. Помогаева, З.И. Черепанова, М.Я. Рншплинг, 3.И. Полотнюк и Д.И. Эпштейн, I

; ) » (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Я-ФЕЦИЛАНТРАНИЛОВОЙ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к химичес- кой технологии, а именно к синтезу дифениламин-2-карбоновых кислот. В частности, оно касается способа получения N-фенилантраниловой кислоты, находящей применение в качестве ингибитора коррозии и антиоксиданта.

Известны способы получения И-фенилантраниловой кислоты взаимодействием о-хлорбенэойной кислоты,.с избытком анилина s присутствии медного катализатора (порошкообразная медь, окись меди, соли меди) (1).

Однако получение И-фенилантраии- ловой кислоты укаэанными способами, сопряжено с иснолЬэованием,большогс1 (5-6 моль) избытка анилина.В про-тивном случае в результате реакции. получается застывающая при температуре около 100 С реакционная масса, Ю что черезвычайно затрудняет выделе-. ние целевого продукта. Большой избыток анилина (5-6 моль на моль о-хлорбензойной кислоTe) усложняет технологический процесс и приводит к большим потерям анилина.,Во избежание затвердевания реак, ционной массы указанную реакцию проводят .в среде органических раст- 30 ворителей, в основном алифатических спиртов (2)..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения N-фенилантраниловой кислоты, заключающийся в том, что

Н-фенилантраниловую кислоту получают взаимодействием 1 моль о-хлорбензойной кислоты с 1,4 моль анилина в присутствии катализатора - сернокислой окисной меди (0,016 моль) и сокатализатора - диметиланилина (0,08 моль) с добавкой 1,04 моль углекислого натрия и метилового или изо-амиловаго спирта для разжижения реакционной массы. Реакцию проводят в течение 7 ч при 95-100оC. После завершения реакции реакционную массу разбавляют 4«мя л воды, подщелачивают едким натром (0,05 моль) до рН 8-9 и после обработки 20 г животного угля s течение 30 мин при 8095 фильтруют. Свободную Я-фенилантраниловую кислоту выделяют подкислением разбавленной (1н1) соляной кислотой до ðH 3,5-4,0. Выход 0-фенил антраниловой кислоты с т.пл. 17317УС составляет 80% от теории.

Однако получение N-фенилантраниловой кислоты известным способом

876639

40 имеет ряд недостатков: низкий выход (80%) и невысокое качество получаемого продукта (T.ïë. 173-175оС про-, тив 183-184 С по литературным данным для чистого вещества), применение токсичных растворителей (метанол, изо-амиловый спирт), для регенерацйи .которых требуется специальная стадия, использование сокаталиэатора и дорогостоящего осветляющего угля, а также большая продолжительность процесса (7 ч).

Цель изобретения - повышение выхода и качества N-фенилантраниловой кислоты, а также упрощение процесса.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения

N-фенилантраниловой кислоты конденсацией о-хлорбензойной кислоты и анилина при нагревании в присутствии щелочного агента, конденсацию проводят в присутствии 2-6,5 молей воды на моль о-хлорбензойной кислоты, в качестве катализатора используют порошок меди или окиси меди с размера. .ми частиц 0,036-0,1 мм.

Ограничение количества воды, вводимой s реакционную смесь, приводит к получению незастывающей, хорошо перемешивающейся реакционной массы (с этой точки зрения 2 моль воды минимально возможное количест во). Увеличение количества войн 3() до 7-13 моль на моль о-хлорбензойной кислоты приводит к падению выхода N-Фенилантраниловой кислоты до

783 и снижению т.пл. продукта до

172-174О С. 35

Размер частиц катализатора (порошкообразной меди или окиси меди)

0,036-0,1 мм является важным, так как применение зерен катализатора

c размером менее 0,036 мм резко ухудшает фильтрационные свойства суспенэии, а увеличение размера зерен выше 0,1 м (0„12-0,26 мм) ,приводит к падению выхода N-Фенилантраниловой кислоты до 76,3Ъ и ухудшению ее качества (т.пл,, 174175 С) .

По предлагаемому способу процесс проводят при молярном соотношении о-хлорбенэойной кислоты: анилин 50

1г2,3+2,5 в присутствии 0,07 моль аорошкообраэной меди, lj05 моль кальцинированной соды и 2+6,5 моль воды при 100-105 С и интенсивном перемешнвании, обеспечивающем пребывание катализатора во взвешенном состоянии в реакционной массе, в течение 1,5-2,5 ч. После отгонки избыточного анилина, который возвращается в процесс.(степень регенерации 92-96%), реакционную массу iN фильтруют для отделения катализатора, разбавляют равным объемом воды и выделяют свободную N-фенилантра.;ниловую кислоту разбавленной .(510%-ной) серной кислотой при 70-80 65

Осадок кислоты отфильтровывают и промывают водой °

Пример 1. В 4-х горлую колбу, снабженную термометром, ме; шалкой и обратным холодильником, загружают 10 мя воды (0,56 г-моль), что составля т 6,5 моль воды на моль о«хлорбенэойной кислоты,18,6 г (0,2 г-моль) анилина, 9,4 г кальцинированной соды (0,09 r-моль) и 0,33 r (0,006 г-моль) порошкообразной меди с размерами частиц 0,0360,1 мм.

Смесь быстро нагревают. до .70 С и при перемешивании, постепенно (во избежание выброса массы) загружают

13,5 г (0,086 r-моль) о-хлорбензойной кислоты при температуре не выше

80 С. По окончании загрузки темпера" туру реакционной массы поднимают до

100-105 С и выдерживают при этой температуре и интенсивном перемешивании (следя эа тем, чтобы медь не оседала на дно и стенки колби) 1,52,5 ч. По окончании выдержки реакци-, онную массу разбавляют 60 мл воды и отгоняют избыточный анилин на азеотропной колонке или непосредственно острым паром.

Затем реакционную массу при

60-70 С фильтруют на воронке Бюхнера от медного шлама, который промывают на воронке 100 мл воды. Промывные воды присоединяют к реакционной массе, нагревают ее до 70-80 С и осажР дают свободную й-фенилантраниловуюо кислоту, добавляя 5-.10%-ную серную кислоту в течение часа до рН 2-3.

Охлажденную суспеиэию М-фенилантраниловой кислоты фильтруют на стеклянном фильтре, осадок на Фильтре в несколько приемов промывают 9001000 мл дистиллированной воды и сушат в вакууме при 80 С. Получают е

16,16 г (88,0В от теории) N-Фенилантраниловой кислоты с T..ïë. 178179 С.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, загружая воду в количестве 5 мп (3,25 моль на моль о-хлорбенэойной кислоты).

В результате реакции получают 16,9 r (923 от теории) N-фенилантраниловой кислоты с T.пл. 178-180 С.

П р и.м е р 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, загружая воду в количестве 3 мя (2 моль на моль; о-хлорбензойной кислоты). В результате реакции получают 16,3 r (88,9% от теории) N-Фенилантраниловой кислоты с T ïë. 179-180 С

Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1, используя s качестве катализатора порошкообраз ную окись меди с размерами частиц

0,036-0,1 мм. В результате реакции получают 15,9 r .(86 5% от теории)

N-фенилантраиИловой кислоты с T.пл.

175 178 Се -".. 876639

Формула изобретения Составитель Т. Чернобровова

Техред М.Гергель Корректор!Н, Швыдкая ююайююВ Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ЮЮЮЮ ЮЮЮЮЮ

Филиал ППП Патент, г."Жкгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Филь б

Заказ 9495/29

Введение ограниченного количестви

° воды в реакционную смесь и использование мелкодисперсного катализатора позволяет повысить реакционную способность используемых соединений, . снизить диффузионные ограничения реакции за счет увеличения поверхности соприкосновения исходных реа, гентов с катализатором и в результа«. те сократить время реакции до 1,52,0 ч. При этом в результате образоsaws достаточно подвижных реакционных масс исключается воэможность возникновения термических перегревов, приводящих к декарбоксилированию продукта, и выход N-фенилантраниловой кислоты в предлагаемом способе 15 повышается до 92% против 80% в известной. При этом удается достичь более высокого качества продукта (T.ïë. 178-180 против 174-17Р) без обработки реакционной массы 2(1 осветляющим углем.

Исключение токсичных органических растворителей и сокаталиэатора упрощает технологию, так как последние требуют регенерации. В результате разработки предлагаемого способа, на основе которого может быть-организовано проьншленное производство

N-фенилантраниловой кислоты, будет осуществлена .замена 2-оксинафтойной кислоты, применяемой в качестве ингибитора коррозии, на N-фенилантраниловую кислоту, что позволит полу- чить годовой экономический эффект

500 тыс.руб.

Способ получения N-фенилантраниловой кислоты конденсацией о-хлорбензойной кислоты и анилина в присутствии медьсодержащего катализатора и щелочного агента при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества

N-фенилантраниловой кислоты, а также упрощения процесса, конденсацию проводят в присутствии воды в количестве 2-6,5 моль на моль о»хлорбензойиой кислоты, а в качестве катали» затора используют порошкообразную, медь или:окись меди с размером частиц

0 036-0,1.мм.

Источники информации, принятые во внимание прй .экспертизе

l. Патент Германии 9 145189, кл. 12 q 602, опублик. 1903.

2. Патент Германии Ф 187870, кл. 12 q 5, опублик. 1907.

3. Патент CPP 9 64163, кл. С 07 С 101/48, опублик. 1978 (прототип).