Катализатор для нитрозирования дифениламина в n- нитрозодифениламин

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности применения для нитрозирования дифениламина в N-нитрозодифениламин катализатора общей ф-лы Na2-3 Fe(CN)5X, гдеХ-ЫНз, Н20, ОН, N0a который повышает производительность процесса по N-нитрозодифениламину в 1,3- 1,4 раза при конверсии до 99%, которая достигается за -1,5 ч против 2 ч в известном случае. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

| ъ

IС)

С (л

О (21) 4776950/04 (22) 02.01.90 (46) 07.12.91. Бюл. N 45 (71) Институт физической химии им. Л.В.Писа ржевского (72) В,В.Жилинская и Ю.Г.Гольцов (53) 66.097.3 (088.8) (56) Патент ФРГ N. 3029742, кл. С 07 С 87/22, опублик. 1984., Авторское свидетельство СССР

N 1606183,,кл. В 01 J 3311//2222, 1988., Успехи химии координационных соединений./Под ред. К.Б.Яцимирского, — Киев:

Наукова думка, 1975, с. 72-112, Изобретение относится к катализаторам для нитрозирования дифениламина в

N;íèòðo3opèôåHèëàìèH, который находит применение в качестве стабилизатора в производстве каучуков, пластмасс, является полупродуктом органического синтеза.

Известен способ получения N-нитрозодифениламина путем нитрозироваия дифениламина с использованием в качестве нитрозирующих агентов нитритов щелочных металлов или аммония. а реакцию проводят в присутствии кислоты в среде органического растворителя или в водно-органических средах, например способ получения N- нитрозодифениламина нитрозированием дифениламина нитритами в кислых водно-спиртовых растворах. Выход целевого продукта достигает 99,3 при продолжительности процесса 5 ч. Производительность 6 10 кг/л 3 ч(1).

К недостаткам этого способа относятся большая длительность процесса, а также не„„. Ж„„1695976 А1 (я)5 В 01 J 31/22, С 07 С 211/56 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ НИТРОЗИРОВАНИЯ ДИФЕНИЛАМИНА B N-НИТРОЗОДИФЕНИЛАМИН (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности применения для нитрозирования дифениламина в N-нитрозодифениламин катализатора общей ф-лы

Май-з(Ре(СИ)5Х), где Х вЂ” МНз, Н20, ОН, М02 . который повышает производительность процесса по N-нитрозодифениламину в 1,31,4 раза при конверсии до 99, которая достигается за 1,5 ч против 2 ч в известном случае. 1 табл. обходимость охлаждения реакционной смеси., Известно применение в качестве катализатора для нитрозирования дифениламина в N íèòðoçîäèôåíèëàìèH пентацианидных комплексов железа (II) общей формулы Na2-4(Fe(CN)sX), где Х вЂ” ИНЗ. H?0, К2Н4, МО2,.NO

Данный катализатор позволяет добиться интенсификации процесса нитрозирова- © ния дифениламина за счет сокращения времени нитрозирования, а также исключить необходимость охлаждения реакцион-, а ной смеси (2) и (3).

Однако он обладает недостаточно высокой активностью, не обеспечивает достижения повышенного выхода N-нитрозодифениламина и не позволяет существенно повысить производительность процесса нитрози рован ия

1695976

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Указанная цель достигается применением пентацианидного комплекса железа (Ill) общей формулы Naz-g(Fe(CN)gX), где Х- ИНз, Н20, ОН, И02, в качестве ка1.ализатора для нитроэирования дифенилаМина в N-нитрозодифениламин.

Сущность изобретения заключается в ,ледующем, Процесс нитрозирования с помощью

° ° ° ° редлагаемого катализатора осуществляют водно-спиртовом растворе, в качестве пирта выбирают этанол, при соотношении вода;этанол от 10:90 до 40:60, при комнатной температуре без применения охлаждения реакционной смеси. В качестве нитрозирующего агента используют газообразную окись азота, которую берут в количестве 1,0-1,2 от стехиометрического. При количествах окиси азота, меньших стехио1

Метрического, не обеспечивается полнота

1 нитрозирования, а при больших, чем 1,2 от фтехиометрического, выход продукта не увеличивается. Концентрация катализатора— пентациани ного комплекса железа (1!!) составляет 10 — 5 10 мель/л. Процесс проводят в присутствии соляной кислоты, концентрация которой в реакционной смеСи 2,5 10 — 2,5 10 моль/л.

Пример 1. В реактор емкостью

О0 мл, снабженный перемешивающим устойством, помещают раствор 50 г дифениламина в 300 мл зтанола и при перемешивании добавляют раствор 100 мг пентацианидного комплекса железа (III)

Ма2(Ее(СМ)5Н20) в 100 мл воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты

1 плотность 1,19). При непрерывном перемешивании через раствор пропускают газооб-! разную смесь азота со скоростью 5,33 л/ч.

Через 1,5 ч выпавший N-нитроэодифениламин отфильтровывают, промывают 2-3 раза водой и затем сушат в вакууме при 40 С.

Получают 56,4 г N-нитрозодифениламина

5 (выход 96,3 ), т,пл. 66,5-67 С. Чистота продукта по данным электронной спектроскопии 99,5%. Производительность

9,4 10 кг/л ч.

Пример 2. Процесс проводят анало10 гично примеру 1, но комплекса железа (111)

Nw(Fe(CNgkz0) берут 500 мг. Получают 57,6 г

N-нитроэодифениламина (выход 98,4 ), Производительность 9,6 10 2 кг/л ч.

Характеристики процесса при исполь15 зовании различных пентацианидных комплексов железа (11!) в качестве катализаторов в сравнении с использованием комплексов железа (11) приведены в таблице.

Как видно иэ таблицы, применение пен20 тацианидных комплексов железа (III) в качестве катализаторов существенно повышает производительность процесса получения Nнитроэодифениламина — в 1,3 — 1,4 раза по сравнению с комплексами железа (!1), Кон25 версия дифениламина 99 достигается при использовании комплексов железа (II!) за 1,5 ч вместо 2 ч по прототипу, Процесс является периодическим, при повторном его проведении с тем же каталитическим

3О раствором в течение по крайней мере 5 раз (т.е. 7,5 ч работы) выходы N-нитрозодифениламина.не снижаются.

Формула изобретения

Применение пентацианидного комплекса железа (III) общей формулы

N32-gFe{CN)gX), где Х вЂ” МНз, Н20, Ok

N0z, в качестве катализатора для нитрози40 рования дифениламина в N-нитроэодифениламин.

1695976 л

X .0

4, 1У е с

L х (Ч

I о (4

I о л

О1 о о

X с

Ф

1о и ф

X о а

Е: е л у

X

Э

CL (G ь л (»! л л (иЛ л л л о Р о х л

CCt (. л ((О\

М»е ° л л л О СО CO

О\ О1 Ch (»3 л л

Ch!

Щ с»0

Y л

Э 1с о э о

О Z ((1 л (\ с

LCl (((Г л ° °

CIt С СЛ

С С О1! 2 Р (»

X ф

Э Х ((! (ч л л л л сл сп

О(Ch СЛ

X ф

z о

tX л

Э

IQ

I с

Ф

CI.

)X !

1о

Э

Ш ф

»Е

CI.

1Х

Ф

Z о

Ь с о

Е

К

=У

Ю

1 о ееъ

I (>

1 о е(ее(1 о о а а

° 4

° Ч Ф

Ф °

Й х о

Г 1

Πà — !1 е3 ж о

М (л

R к

v v о н

Ж

In

Ы о ь! е» !!

V I ъ

I а о ((Q ф

I фе ((Q М. (т

1 —.3 еес I ф

Р5

1 !

I а о

Iф

X ! ф

1IQ

Y 4 М

o o О л л

Ch О1 е! (!

I о о

LQ LQ

О1 л

О М

О (О

L I Щ

° °

Ch Ot

С С а о

1о (ч ф л е (tj

00 N X сл со с

fQ

1(Q

У (Ф е((1 1.

o o г ю --! 1 — 1 о g ц, (Л

Х Х

v o

II Ы ! и Ги

1 Л (З е(ее (Q (d а

1 (Q

4 л о л

t+

Ch е

t I

О\

Ch б л О

СЬ

Г(\

1 о