Катализатор для синтеза монохлорфенилизоцианатов

Катализатор для синтеза монохлорфенилизоцианатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сею э Севетсиин

Сециалиетичвсиин республик

O l1 И С А Н И Е (,gp66pi

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 25.04.80 (21) 2917187/23-04 (5! ) М. Кл.

В 01 23/54

С 07 С 119/048 с присоединением заявки М (23) Р риорнтет—

3Ьеударетеапвб квинтет

СССР яв делан яэебретеннй н втнрмтяя

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.82 (53) УД К 66.097..3 (088.8) ° в м:, В.И. Манов-Ювенский, Б.К. Нефедов, Ю.И. Дерг нов и Х.О. Хошдурдыев

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинс го AH СССР и Государственный научно-исслеповатепьский и оектный институт азотной промышленности и продуктов.органического"синтеза . (72) А вторы изобретения (7!) Заявители

° (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА МОНОХЛОРФЕНИЛИЗОЦИАНАТОВ

Изобретение относится к катализато рам, в частности к катализатору пля карбонилирования монохлорннтробензолов в монохлорфенилизоцианаты, которые являются полупродуктами в производстве пестицидов.

Известен катализатор для синтеза 3--бром-, 2-хлор- и 4-хлорфенилизоцианат6в, содержащий 5% Fg на пемзе, промотированный солями МИ, Ag, Au, Со, Ь,1, г, в присутствии которого при 190О и давлении СО 1-120 ат получают указанные галогензамешенные фенилизоцнанаты с максимальным выходом 15+1).

Недостатком этого катализатора является низкая активность и селективность

15 образования целевого продукта.

Известен также катализатор, содержатпий 1,4% РЙС62н ацетонигрил, в присущ ствии которого прн 200о и давлении СО

700 -.. в течение 8 ч образуются 4-хлор20 и 2,4,6-трнхлорфенилкзоцианаты с выхо дом 45% при конверсии исходных 4-хлор и 2,4,6-трихлорнитробен.- олов 50%1 2).

Недостатками этого катализатора яв-. ляются низкая активность — конверсия нитросоепинения 50%, большое время реакции, высокое (700 ат) рабочее давление и малая производительность — 5 г изоцианата/г РД в час.

Известен катализатор, содержащий РЮ2

4,8-.15%, пиридин-23,8-76%., %0y 1,523,8% и окислы ванадия 7,547,5%, в присутствии которого при 200-220, давлении СО 50 150 ат в течение 2 ч образуются 2-хлор-, 3-хлор- и 4-хлорфенилизоцианаты с выходом 70-95%, конверсией 70-95% и произвопйтельно стью по 40 г изоцианата/г Рс СВ в час(3).

Недостатками этого катализатора являются недостаточно высокие активность и производительность.

Наиболее близким к преплагаемому является катализатор, содержащий 5-1 3%

РД (пирипин) СРд, 17-68% ирнпина, 27-70% добавки, включакшей 5-30%

Мф, 0% МоСЙ остальное ЛОДЕ).

}}е достатком этого катализатора является недостаточно высокая производительность до 435 г изоцивната/г РЯС}< в час, а также использование дефицитных„

I труднодоступных и неудобных из-за сильной гигроскопичности в эксплуатации компонентов, в частности VCE> и МоСР .

Цель изобретения — повышение произ= водительности катализатора.

Поставленная цель достигается ката- }4) лиэвтором для синтеза монохлорфенилиэоцианатов карбонилированием монохлориитробензолов окисью углерода, содержащим 1,9-6,0 вес, хлорсодержашего соединения палладия, модифицируюшую до- }5 бввку, содержащую 0,056-0,77 вес. % соединения молибдена, в качестве которого добавка содержит трехокись молибдена, 1,95-15,4 вес. %соединения ванадия, в качестве которого она содержит пяти }О окись ванадия, а также дополнительно

0,2-0,8 вест %. хлорного .железа, 17,45-}

60,83 вес, % окиси алюминия, пиридиностальное.

Отличительным признаком катализа- 25 тора является содержание модифицирующей добавкиисодержвшей в качестве со единения молибдена трехокись молибдена, в качестве соединения ванадия — пяти окись ванадия и дополнительно хлорид 30 железа.

Таким образом, предлагаемый катализатор за счет замены хлоридов молибдена и ванадия на их окислы, нанесенные на окись алюминия, и за счет добавки

FBCKg катализатор значительно более эффективен, чем известные катализаторы синтеза монохлорфенилизоцианатов - производительность настоящего катализатора достигает.880 г изоцивнвта/r PdCEgs ч .40

Катализатор готовят смешением от дельно;взятых компонентов непосредственно перед опытом, РЗСЕ<, РВИ и пиридии используют товарные, безводные. добавку МоОа+ /АуаОЧ получают про45 питкой высушенно f-АГ О водными растворами ванадиевой и парвмолибденовой кислоты. Пример 1. В 60 мл: водного аммиака растворяют 0,1 г МоО И 5 г Ч С до50 бввляют 10%-ную НС1 до рН 5, затем

89,5 r . "-Ag

550 в течение 3 ч. Получают 100 r добавки состава 0,1% МоО, 5% Ч О

А9303 Аналогично roTOBAT другие д бавки другого состава.

l ф

Перед опытом в автоклаве смешивают

0,032 r РЯС 0,2 r пирндина, 0,002 r Е СЕ,И 0,3 "0,1% М О + % g//Å О Х

Получают катализатор состава: 6% РЯС

37.504% ридина)0,4% ГЕСАБ 0.056%

МоО, 2,8 Ч С -, 53,24% АР О . Аналогично готовят катализаторы npyroro состава.

Пример 2. В стальной автоклав емкостью 0,15 л загружают катализатор, описанный в примере 1, добавляют 14т4 г

34%-ного раствора 3-хлорнитробензола в хлорбензоле, продувают автоклав СО. повышают давление СО ао 180 ат и }}агревают 0,5 ч при 180, После охлаждения жидкие продукты отделяют от катализатора и разгоняют, выделяя изоцианат. Конверсия 3-хлорнитробензола 100%, выход

3-хлорфенилизоцивната 94 /о, производительность катализатора 470,4 г изоцивната/г PIC(< в час.

Пример 3. В автоклав загружают катализатор состава 1,9% ЩС0, 78,4% пиридина, 0,2% ГССР, 0,097% МоОЗ, 1,95/o }}}pe, 17,453 АЕ<О, добавляют

12 r 34%-ного раствора 4-хлорнитробен зола в хлорбензоле, автоклав продувают

СО, повышают давпение СО до 200 ат и нагревают 1 ч при 200 . Конверсия нитросоединения 100%, выход 4»хл,,=нилизоцианата 92%, производительность катализатора 620 г иаопиаиата/г ЩСЕИ в час.

Пример 4. В автоклав загружают катализатор состава 2,9% PdCI}g, 19,3% пиридина, 0,8% FeCRg, 0,77 МоОЗ, 15,4% V<0<, 60,83 АЮ О, добавляют

24 г 17%-його раствора 2-хлорнитробензола в хлорбенэоле, автоклав проду вают СО, повышают давление СО до

250 aT и нагревают при 20 в течение

0,5 ч. Конверсия нитросоединения 100%, выход 2-хлорфенилизоцианата 93%, производительность катализатора 820 г иэоцианата/г P3CLg s чвс.

Пример 5. В автоклав загружают катализатор состава 3,2% PJQ<- 64,3 пиридина - 0,3 % FeCRy -0,16% МоО—

3,22% Ч О -28,2% АЗ О>, добав9 ляют 12 r 25%-ного раствора 4-хлорнитробензолв в хлорбензоле, автоклав продувают СО, повышают давление СО до 200 ат и нагревают 1 ч при 190о.

Конверсия нитросоединения 100%, выход

4-хлорфенилиэоцианата 91%, производительность катализатора 460 гизоцианата/r

РДС8 в час.

5 0066

Пример 6. В автоклав загружают катализатор, описанный в примере 5> цо бавляют 12 г 25%-ного раствора 2-хлорнитробензола в хлорбензоле, автоклав продувают СО, повышают цавление СО до

300 ат и анагревают 0,5 час при 200 .

Конверсия нитросоединения 100%, выход

2-хлорфенилизоцианата 94%, производительность катализатора 880 r изоцианата/г ИС6 в час. о

Пример сравнения1.

В автоклав загружают катализатор состава 13% FtiCKg -43,6%, пиридин -0,22% и О -4,35%, 4 О -38,93%,АС О ,(отсутствуот еИ ), цобавляют 12 г

25%-ного раствора 3-хлорнитробензола в хлорбензоле, автоклав продувают СО, повышают давление СО до 300 ат и нагревают 0,5 ч при 190 . Конверсия нитросоединения 31%, выход 3 хлорфенил- 0 изопианата 29%, производительность; катализатора 90 r иэопианата/г FHCt< в час.

Пример сравнения 2. В автоклав заруют каюатор соста 25

3,2% ЩС8 -63,8% пиридин - 0,1%, ЬС(-3,2%, Ч О -28,8%>AR Q (оч» сутствует МоО ), добавляют 12 г 17%-ного раствора 4-хлорнитробензола в хлорбензоле, автоклав продувают СО, повышают давление СО до 200 ат и нагревают 1 ч при 200 . Конверсия нитросоео динения 100%, выход 4-хлорфенилизопианата 21%, производительность катализатора

70 r изопианата/г FtkAg в час. 35

01 6

Формула изобретения

Катализатор для синтеза монохпорфенилиэопианатов карбонилнрованием монс хлорнитробензолов окисью углерода, включающий хлорсоцержащее соединение палладия пирицин и модифицирующую добавку, содержащую соединения ванадия и молибдена на носителе — окиси алюминия, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью повышения проиэвоцительности катализатора, модифицирующая добавка дополнительно соцержнт хлорид железа, и в качестве соединения молибдена - трехокись молибдена, а соединения ванацияпятиокись ванадия при следующем соде жанни компонентов, вес; %: ,Хлорсодержащее соецинение палладия 1,9-6,0

Хлорное железо 0,2-0,8

Трехокись молибдена 0,056-0,77

Пятиокись ванадия 1,95-1 5,4

Окись алюминия 1 7,4 5-60,83

Пиридин Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии No 1205521, кл. С 2 С, опублик. 1969.

2. Патент СИ1А N 3576836, кл. 260-453, опублик. 1971.

3. Авторское свицетельство СССР

No 668131, кл. В 01 Х 23/44, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке hh 2732289/04, кл. В 01 3 23/44, 1979 (прототип).

Составитель Н. Путова

Редакто H. Пушненкова Техред А. Вабинец Кор ектор М. Коста

Заказ 455/11 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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