Способ получения динитрила 4-бромфталевой кислоты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНИТРИЛА 4-БРрМФТАПЕВОЙ КИСЛОТЫ парофазньм .U - -амйонолизом бромсодерхащего арома тического соединения при повышенной температуре в присутствии окисного катализатора отличающийс я тем, что, с целью увеличе1шя выхода продукта и удешевления процесса , в качестве бромсрдержащего ароматического соединения используют 4-бррм-о-ксилол, в качестве катализатора - ваыадийтитанвольфрамовый катализатор с мольным соотноЧ. шением окислов ванадия, титана и воль4фама, равном 1:0,5:0,05-0,20, и процесс ведут в присутствии кисАорода воздуха при мольном соотноi шетш 4-бром-о-ксш1бла, кислорода :; воздуха и аммиака, равном 1:65-120:5 (Л г15, объемной скорости 4800-9600 ч и температуре 350-380 С.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
NQ
РЕСПУБЛИК (193 (!1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н AS TOPCHOMV а6иаатаиьатвм
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3484764/23-04 (22) 25,.07.82 (46) 30.11.83. Бюл. У 44 (72) А.АД!аповалов Д.Х.Сембаев и Б.В.Суворов (71) Институт химических наук
АН Казахской ССР. (53) 547.584.07(088.8) (56) 1. Михаленко С.А., Деркачева В.М., Лукьянец Е.А. "фталоцианины и родственные соединения", ЖОХ, т. 51, 1981, с. 1650-1657, (прототип) .
2. Оптовые цены на химические реактивы и препараты. Прейскурант
В 05-11-45 Кн, 1 и 2, М., "Химия" !
981. с, 164. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНИТРИЛА
4-БРОМФТАЛЕВОИ КИСЛОТЫ парофазным
З@р С 07 С 120/14 С 07 С 121 56 аммонолизом бромсодеркащего арома тического соединения при повывенной температуре в присутствии окисного катализатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода продукта и удещевления процесса, в качестве бромсодерхащего ароматического соединения используют 4-бром-о-ксилол, в качестве катализатора — ванадийтитанвольфрамовый катализатор с мольным соотно.. шением скислов ванадия, титана и вольфрама, равном 1:0,5:0,05-0,20, и процесс ведут в присутствии кислорода воздуха при мольиом соотноаении 4-бром- о-кснлола, кислорода
:воздуха и аммиака, равном 1:65-120:515, объемной скорости 4800-9600 ч .:и температуре 350"380 С. С:
057491 2
Недостатком указанного способа яв ляется низкий выход динитрила 4-бром фталевой кислоты, а также многостаднйность процесса и использование дефицитных (перманганат калия)и агрессивных (хлорокись фосфора) реагентов, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения динитрила
4-бромфталевой кислоты путем аммоно-. лиза ангидрида 4-бромфталевой кислоты, на окисном борфосфатном катализаторе при температуре 400 С, Соотно0 шение компонентов в реакционной смесн на указано (2).
К недостаткам известного способа следует отнести периодичность процесса и низкий выход целевого продукта 4О (50X), а также высокую стоимость исходного ангидрида 4-бромфталевой кислоты (1400 руб/кг).
Цель изобретения — увеличение выхода динитрила 4-бромфталевой ки- 45 слоты и удешевления способа его получения.
Поставленная цель- достигается тем, что согласно способу получения динитрила 4"бромфталевой кислоты 50 парофаэным аммонолизом бромсодержащего ароматического соединения при повышенной температуре в присутствии окисного катализатора, в качестве содержащего ароматического соединения 55 используют 4-бром-о-ксилол, в качестве катализатора — ванадийтитанвольфрамовый катализатор с мольным соот1 1
Изобретение относится к получению галоидпроиэводных нитрилов ароматических дикарбоновых кислот, в частности к получению динитрила
4-бромфталевой кислоты, который используют при производстве фталоцианиновых пигментов и красителей, в синтезе производных фталоцианина. применяемых в качестве катализаторов окисления, в лазерной и полупроводниковой технике, в синтезе привитых полимеров, Известен способ получения динитрила 4-бромфталевой кислоты из 4-бром-о-ксилола путем окисления исходного соединения перманганатом ка лия до соответствующей кислоты, превращаемой далее путем дегидратации хлорокисью фосфора в ангидрид, из которого получают 4-бромфталимид, а затем 4-бромфталодинитрил. Выход целевого продукта 30 111 . ношением окислов ванадия, титана и вольфрама, равном 1,0:0,5:0,05-0,20, и процесс ведут в присутствии кислорода воздуха при мольном соотношении
4-бром-о-ксилола, кислорода воздуха и аммиака, равном 1:65-120:5-15, объ" емной скорости 4800-9600 ч 1и температуре 350-380 С.
Катализатор получают спеканием тщательно перемешанной смеси зерен (3-5 мм) окислов ванадия, титана и вольфрама при 620-8000С.
Способ получения динитрила бромфталевой кислоты состоит в том, что газовую смесь 4-бром-о-ксилола, воздуха и аммиака, взятых в определенном соотношении, предварительно нагревают до 280-300 С и пропускают через слой катализатора при температуре 350-380 С. Продуктом реакции явО ляется светло-коричневое вещество, содержащее 70-80 4-бромфталодинитрила. После очистки, осуществляемой пропусканием бензольного раствора продуктов реакции через слой окиси алюминия, получают твердое вещество с содержанием 4-бромфталодинитрила
98-99Х. Температура плавления продукта 120-ll21 С. Выход динитркла 4Ь
-бромфталевой кислоты 58-62Х от теории.
С целвю идентификации продукт реакции гидролизуют щелочью, после чего обрабатывают кипячением с уксусным ангидридом. При этом образуется вещество с т.пл. 107-108 С, что соответствует температуре плавления ангидрида 4-бромфталевой кислоты
109
Элементный анализ полученного вещества:
Найдено, .: C 42,21, 42,44;
Н 1,!5, 1,22; Br 35,08, 35,02, Вычислено, Х: С 42,33; Н 1,33;
8r 35,20.
Пример 1, Окисный ванадийтитанвольфрамовый катализатор состава l 0,5:0,05 (мольное) в количестве 50 мл загружают в реакционную трубку из стали Х18Н10Т с внутренним диаметром 20 мм и длиной 1200 мм.
При температуре 350 С через слой катализатора пропускают смесь 4-бром-о-ксилола, воздуха и аммиака, взятых в соотношении 1:65:10 (мольное).
Объемная скорость 4800 ч .Продолжительность процесса 8 ч. Расход
4-бром-о-ксилола 49,6 г. Выход 4-бромфталодинитрила 58,6Х (32,54 г)., 1057491
Составитель Каграманова
Редактор А.Власенко Техред В;Далекорей Корректор А. Ильин
Заказ 9518/29 Тира к 418 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Элементный анализ:
Найдено, Х.: С 46,51, 46,68;
Н 1,29, 1,41," N 13,20, 13,43;
Br 38,37, 38,64
Вычислено, Х: С 46,41; Н- 1,46; . 5
N l3,53; Br 38,60.
Пример 2. Способ осуществля-, ют по примеру l. Используют ванадийтитанвольфрамовый катализатор с соотношением Окислов l:0,5:0,10. Тем- 10 пература реакции 3750С, объемная скорость 6000 ч 1, соотношение 4-бром-о-ксилол, кислород воздуха: аммиак равно 1:95:!О. Продолвительность процесса 5 ч. Расход 4-бром-о-ксило- 15 ла 27,5 r.,Âûõîä 4-бромфталонитрила
58,3 (17,93 г), Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1. Используют ванадийтитанвольфрамовый катапизатор с со- 20 отношением окислов 1:0,5:0,15. Температура 370 С. Продолжительность процесса 8 ч. Расход 4-бром-о-ксило-. ла 49,6 r. Выход 4-бромфталодиннтрила 62,0Х (34,4 r). 25
Пример 4. Способ осуществляют по примеру 1.. Используют ванадийтитанвольфрамовый катализатор с соотношением окислов 1:0,5:0,20. Объ4 емная скорость 9600 ч 1, соотношение
4-бром-о-ксилола: кислород воздуха: аммиак равно 1:120:10. Температура
380 С. Продолкительность процесса
5 ч. Расход 4-бром-о-ксилола 35,0 г.
Выход 4-бромфталодинитрила $8,1Х (22,71 r), Пример 5. Способ осуществляют по примеру 3. Соотношение 4-бром-о-ксилол .кислород воздуха:аммиак равно 1:67:5. Продолжительность процесса 5 ч. Расход 4-бром-о-ксилола
31,0 r. Выход 4-бромфталодинитрила
58,0Х (20,11 г).
Пример 6. Способ осуществляют по примеру 5. Соотношение 4-бром-о-ксилол:кислород воздуха: аммиак 1:
67:15. Выход 4-бромфталодинитрила .
60,4Х (20,94 г).
Как следует из приведенных выше примеров, предлагаемый способ позволяет получать 4-бромфталодинитрил с выходом 58-62Х.
В качестве исходного сырья ис- пользуют более доступное соединение
4-бром-о-ксилол (стоимость 62 руб/кг) вместо 4-бромфталевого ангидрида, стоимость которого составляет
400 руб/кг.
