Способ получения тетралина

Способ получения тетралина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Соцмалнстмческнк

Республик

OnMÑÀÍÈÅ „„sgI6pg

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 19.03.80 (21) 2891906/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 02 С 13/48

С 07 С 5/10 (Ьеударстинлый камктет

СССР ве делам изобретение и аткрыткЯ

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень М 47 (53) УДК 547.652..1(088.8) Дата опублнковання опнсання23. 12.81

В.В.Абаляева, М.Л.Хидекель, иностранцы

Анна Мажец, Ирена Пайорска-Райца (ПНР (72) Авторы изобретении (71) Заявитель

Отделение Ордена Ленина института хим

АН СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАЛИНА

Изобретение относится к органической химии, конкретно к способу qoлучения тетралина гидрированием нафталина.

Тетралин представляет интерес как растворитель в лакокрасочном производстве, компонент моторных топлив, а также сырье для производства некоторых лекарственных веществ.

Известен способ получения тетра10 лина путем гидрирования нафталина в присутствии катализатора — никель на носителе. В частности íà Cr<0я при

120-2О0 С и давлении 10"500 ати $1). о, Недостатками этого способа явля35 ется невысокая (87-92Х) селективность процесса, наличие побочных реакций гидрогенолиза, вызывающих расщепление циклов.

Наиболее близким к предлагаемому

20 по технической сущности является способ получения тетралина гидрированием нафталина в растворе амида карбоновой кислоты общей формулы

R С(0)И(СН ), где R". Í или СН> в присутствии катализатора комплексного соединения родня (1) с .Н- фенилантраниловой кислотой. В процесс берут 40 мг катализатора, 50 мг нафталина и 10 мл растворителя. Удельная активность катализатора составляет 0,116 мл Нд/

/2-атом Rh ммоль нафталина в минуту1.21

Недостатком этого способа является низкий выход тетралина на единицу веса катализатора, составляккций

0,13 10Г молей тетралина на !-атом Rh

Z в час, низкая удельная активность, что связано с разрушением катализатора и выпадением свободного металла, который не является катализатором гидрирования. Увеличить время работы катализатора в этих условиях невозможно, так как гидрируемое вещество (в данном случае нафталин), осаждаясь в большом избытке на активных центрах катализатора, разрушает сольватную оболочку катализатора, состоя8916

ЗО щуи из молекул растворителя I,e данном случае амида) и стабилизирующую активный комплекс, катализатор начинает коагулировать в более крупные конгломераты и выпадать в осадок.

Цель изобретения — увеличение выхода тетралина на единицу веса катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения тетра- 10 лина гидрированием нафталина в растворе карбоновой кислоты общей формулы и С(0) й(СН ),, где К-Н или СН в присутствии катализатора комплексного соединенйя родня (1) с Й-фенил-. антраниловой кислоты, дополнительно вводят цк".логексан, причем компоненты реакционной смеси берут в следующем соотношении, вес.%:

Катализатор 0,03-0,15

Нафталин 0,3-2

Циклогексан 2,12-96,85

Амид карбоновой кислоты Остальное

Удельная активность катализатора в данном способе при рН 1 атмосфера составляет: минимальная 247,3 а максимальная 2050 мл Н /г-атом

Rh ммоль субстрата в минуту.

Активностью катализатора является количество тетралина, полученное на единицу веса катализатора, что в значительной степени зависит от соотношения циклогексан:амид.

В табл. 1 приведены соотношения концентраций циклогексана амида при нормальном и повышенном давления.

Способ получения тетралина гидриI рованием нафталина в указайной двухфазной системе позволяет увеличить активность катализатора, его стабильность в работе и, следовательно, выход целевого продукта на единциу веса катализатора в 10-17 раз по сравнению.с известным.

Катализатор (йЬ"й-фенилантранило- 4 вая кислота) растворим в амиде, но совершенно не растворим в циклогвксане. Нафталин и продукт реакциитетралин лучше растворимы. в циклогексане, чем в амиде, поэтому их концентрации в амидной фазе значительно ниже, чем в растворе в целом. Это

09 4 позволяет избежать отравления катализатора субстратом (нафталином) и продуктом реакции (тетралином), комплексообразование с избыточными количествами которых приводит к гибели катализатора. Активность катализатора в двухфазной системе возрастает, соответственно, увеличивается выход целевого продукта на единицу веса катализатора, причем максимум каталитической активности наблюдается при содержании амичба в реакционной смеси 5-25 вес.%

В предлагаемом способе дополнительно вводят циклогексан.

Пример ы 1-8. 5 г каталитически активного раствора, состоящего иэ циклогексана, амида и катализатора, обрабатывают водородом в течение 1О мин, добавляют 3, 10 смолей нафталина и затем в стеклянной "утке", гидрируют 1 ч при 20 С и давлении водорода 1 атм. Продукт реакции — тетралин. В табл. 2 приведены данные опытов.

Пример ы 9- 16. 5 г каталитически активного раствора, состоящего иэ циклогексана, амида и катализатора, продувают в течение 5 мин инертным газом, добавляют 3 ° 10 молей нафталина и затем в стеклянной ампуле помещают в автоклав, заполняют водородом нужного давления и проводят реакцию 1 ч при 20 С. Продукт реакции - тетралин. Данные опытов при давлении водорода 50 атм приведены в табл. 3.

Предлагаемый способ получения тетралина иэ нафталина по сравнению с существующими способами обеспечивает увеличение в 10-17 раз выхода целевого продукта на единицу веса катализатора за счет увеличения его активности от 116 до 1500-2050 мл

Нрг-атом Rh ммоль субстрата в минуту> при атмосферном давлении и в

30-35 раз при давлении водорода 50 атм.

Позволяет избежать образования по.бочных продуктов за счет проведения процесса при комнатной температуре.

Кроме того, процесс протекает селективно с образованием единственного продукта — тетралина.

891609

4,6 5,97 1

20 80

9,2 5 83 0,8 88 !2

7э84 0,8 99,5 0,5

5 6 3 13 0 8 30 70

22 10,7 0,8 100

12,4 4,07 0,4 35 65

1 2,95 1 88 !2

1 3,13 0,8 80 20

50

4,52 1

72 28

3 . 1 98 2

О,!4; 2 ° 12 5 !8 97 ° 85.

8,3 247,3

1,5 0,03

5 ° 14" 80

6,! 95

34 ° 2 !013,2

25 005

1,05 !9,95

0,26 4,92

О,!6 3!

6,4 - 492>3!

О,! 3009!

40,4 !217 8

I 8 3 578 8

7,5 О,!5

0,16 3

6,2 96,85

О,!4 2, 12

5,!4 80

6>04, 946,2 96,85

4 0,08 48,5 !445,9

ai 1 5 0915

5 l2 9785 !5 003

Ig06 !9,95 2,5 0,05

0,2! 3,9! 4 ° 5 0,09 65 2050,4

891609

9 0 14 2 12

5 18 97 85

О,б8 12,94

1,5 0,03 15,6 ° М5,3

3 006 ?2

4 0,08 91

7,$ 0,15 12

1О 5,6 бэ l

87

2483,8

3238,7

0,26 4i 92

0,16 3

12 6,2

96,85

421,8

5в22, 9?э85 1э5 Оэ03 !8е2 ?20э1, 13 0,14. .!4 5,6..

2,12

О,69 !2,94 3, 0,06 84

3892,2

96,85

6,1

0,26 4,92

0,16 . 3

4 0,08. 00 4000

7,5 0, IS. 30 4 1215,1 .

6,2

Формула изобретения

Составитель В.Полетаев

Редактор Т.Киселева Техред А.Вабинец Корректор М.Демчик

Заказ 11139 31 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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

Способ получения тетралина путем гидрирования нафталина в растворе амида карбоновой кислоты общей формулы Я C(O) и (СН ),,где Я-Н или СН5, в присутствии катализатора-комплексного соединения родня (1) с Й-фенил» антраниловой кислотой, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, процесс проводят при дополнительном введении в реакционную смесь циклогексана при следующем содержа нии компонентов реакционной смеси вес.2!

Катализатор 0,03-0,15

Нафталин 0,3-2

Циклогексан 2,12-96,85

Амид карбоновой

30 кислоты Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза.

М., "Химия", 1975, 36.

2. Ефимов О.Н., Еременко О.Н., Овчаренко А.Г., Хидекель М.Л. и

Чекрий П.С. Катализ переноса водорода методами сходными с ферментативньми. Серия "Химия", изд-во

АН СССР, 1969 ° 4 855 (прототип).