Способ получения аддуктов угля с малеиновым ангидридом

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДЦУКТОВ УГЛЯ С МАЛЕИНОВЫМ АНПЩРНДОМ путем обработки их смеси при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения качества целевого продукта, процесс проводят при 130-140 С, и атмосферном давле .НИИ в течение 5-7 ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют в присутствии пиридина, или антрацена , или хлорного железа. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (11) (S1)eC 10 L 9/02, С 07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3665087/23-04 (22) 23.11.83 (46) 23.07.85. Бюл. И 27 (72) P.Î. Кочканян, Г.И. Жерякова, Т.А. Дмитрук, И.К, Пактер и С.Н. Баранов (71) Институт физико-органической химии и углехимии АН Украинской ССР (53) 547.68(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 235046, кл. С 07 В 15/00, 1967.

Duty R.Ñ, Lin Н.F. Study of the

reaction of maleic anhydride with

illinois bituminous cool. — Fuel". .1980, vol. 59, Р 8, р. 546-550, (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДЦУКТОВ УГЛЯ С MAHEHHOBblMАНГИДРИДОГ1 путем обработки их смеси при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения качества целевого продукта, процесс проводят о нри 130-140 С, и атмосферном давле;нии в течение 5-7 ч, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс осуществляют в присутствии пиридина, или антрацена, или хлорного железа.

1168587

Изобретение относится к переработке углей химическими средствами, в частности малеиновым ангидридом, и может быть использовано в химической промышленности, например в произвбдстве полимерных материалов.

Цель изобретения — упрощение технологического процесса и повышение качества целевого продукта путем проведения процесса в мягких режимных 10 условиях при необходимости в присутствии разрыхляющих добавок.

Пример 1., К расплаву МА (100 r) при перемешивании и температуре 130 С прибавляют 50 г угля 15 о

Dl ((! = 8,7Х; V = 36,3Х; А = 1,2X, Я, „= 0,8) и 5 г антрацена. Через

1,5-2 ч наблюдают значительное вспучивание и загустение реакционной смеси. Добавляют 20 г МА и продолжают 2п перемешивание. Бремя реакции 5 ч.

После окончания реакции массу разбавляют ацетоном и фильтруют, промывают (400 мл) горячим ацетоном, сушат.

Принес составляет 30 г (607) . Аието- 25 новый фильтрат концентрируют перегонкой и продукт высаживают водой. Вес сухого экстракта 8 r (167). 11сходный уголь И растворяется по Грефе на

0,687, а модифицированные МА угли растворяются в ацетоне на 10-17Х.

Результаты опыта приведены в табл. 1.

Пример 2. 120 г угля марки !1,о(фракция О, 2 мм, данные элемент Э5 ного анализа, Х: С" 86,4,* !! 5,0;

200 г МА, 18 г хлорного железа перемешивают при 130 С 5 ч. Избыточный о

МА воэгоняется. Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес угля составляег 104Х.

Найдено,X С 67;0; Н 3,5; S 2,3;

Растворимость полученного продукта в смеси спирт;бензол 1:1 по Грефе составляет 537., исходного угля

1,38, продукта с МА без добавки хлорного железа 227.

ИК-спектры (КВг): 4go 1720 см — l640 см,4 н 3500 см ".;

Пример 3. 50 г угля Khю, 100 r МА, 5 r антрацена перемешива- 55 ют при 130 С 5 ч. Продукт промывают о ацетоном: и сушат. Привес составляет

22 r (44%) . г

Найдено, : С" 75,4", Н 3,6; S" 3,3, N" "1,1; Ог 16 6

Пример 4. 20г угля М (фракция «0,2 мм, данные элементного анализа,Х: С" 83,"" Н" 4,2, Я 1 4, И 1,5, 0" 9 7), 60 r MA

2 г. пиридина перемешивают при 140 С

5 ч. Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет 10,5 г (52, 5Х) .

Найдено,7: С 71,5; Н 3,4; S 0,9;

N 1 03 0 23 2.

Пример 5. 50 r угля Р0 120 г

МА перемешивают при 130 С 5 ч. Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет 25 г (507). Растворимость по Грефе в смеси спирт — бензол 12,5Х (исходного угля И - 22,4X) .

Найдено,Х: С" 71,8, Н " 3,5;S 0,9;

N10,0228, Г! р и м е р 6. 50 г угля Х(!г!

100 г МА, 10 r (20X) FeC1> перемео. шивают при 130 С 5 ч. Продукт промывают ацетоном и сушат ° Привес составляет 53,5 г (107Х).

Пример 7, 50 г угля Rh, 100 г МА, 2,5 r (5X) FeC1 перемешивают при 130 С 5 ч ° Продукт промы0 вают ацетоном и сушат, Привес составляет 36 г (72Х).

Пример 8. 50r угляЖЬо, 100 г МА, 0,5 r (1X) FeC1> перемешивают при 130 С 5 ч ° Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет 22,5 r (457) .

Пример 9, 50 г угля И,1

100 г МА, 0,5 r (17) антрацена о, перемешивают при 130 С 5 ч. Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет 26 г .(52Х).

Пример 10. 50 г угля Dl, 100 r NA, 10 г (20X) антрацена перео мешивают при 130 С 5 ч. Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет 34 r (68X).

Пример 11. 50г угля DQ, 100 r МА, (17) пиридина перемешивают при 130 С 5 ч, Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет

25 r (507), Пример 12. 50 г угля Dl<

150 г МА, 10 r пиридина перемешивают при 130 С 5 ч. Продукт промывают ацетоном и сушат. Привес составляет

29,5 г (59X).

Реакция МА с углем, как и с антраценом, обратима. При высоких темпе I ратурах частично происходит распад

1168587

Выход аддукта ф на исходный уголь,7.

Привес продуктов

Количественный состав реагентов

Иарка угля + добавка

Уголь, ИА, г Добавка

25 50 165

20 40 150

120

100

П1 + антрацен 50

Р1„ + пиридин 20

176

30 60

120

10,5 52,5 164

60

158

22 44

100

)Kh@+ антрацен SO

125 104 221

18

200

120 ж1 + Гес11

1о

Иллинойский N - 6

39,3

22,5

250оС

200 С

10,9

10,9

Выход аддукта приводится с учетом растворимой в ацетоне части.

Таблица 2

Привес, 7

Потеря массы аддукта, мас.X, С.Образец

500

200

Исходный уголь Ek, Eight + ИА

40

24,5

49,0 аддукта до исходных реагентов. Введение хлорного железа не только катализирует процесс, но и приводит к окислению аддуктов в термически устойчивые формы.

Данные термографического анализа представлены в табл. 2.

По данным термографического аналио за процент потери массы при 250-500 С в случае использования хлорного железа меньше, чем при добавке антрацена, не обладающего окислительной способностью.

Данные дериватографического анализа подтверждают, что полученные аддукты NA с углем являются химическими соединениями, обладающими более высокой термостабильностью. Потеря »ассы, обусловленная возгонкой МА, нао блюдается и при SOO С, тогда как сам о

NA имеет интервал возгонки 57-202 С.

Строение аддуктов подтверждается

ИК-спектрами, в которых в отличие от исходных углей наблюдается интен, сивная характеристическая полоса карбонильного поглощения в области 17201740 см . Интенсивность пиков в области 1620-1630 см, характерная для ненасыщенных связей, в том числе малеинового ангидрида, не возрастает после проведения реакции, т. е. в процессе аддуктообразования затрагивается в основном двойная связь, а не ангидридная группа.

Аддукты, угля с малеиновым ангидридом проявляют свойства катионов и могут использоваться в качестве отвердителя эпоксидных смол.

В реакцию с ИА вступают угли различной стадии метаморфизма. Однако наибольшую активность проявляют длиннопламенный и жирный угли.

Таблица 1

1168587

Продолжение. табл.?

Привес, Х

Образец

26,0

50 0

80,0

37,0

104

Составитель Е. Горлов

Техреду,Л.Микеш

Редактор Н. Гунько

Корректор М. Самборская

Заказ 4564/25

Тираж 546

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щ/, + NA + антрацен

Ж/,О + МА + РеС1 отеря массы адцукта мас.Ж, С

200 500