Способ получения 3 @ -амино-4 @ -хлорбензофенон-2- карбоновой кислоты

 

Сущность изобретения: продукт - 3- амино-4-хлорбензофенон-2-карбоновая кислота, т.пл. 175-176°С. Реагент 1: 3-нитро- 4-хлорбензофенон-2-карбоновая кислота. Реагент2: Н2. Условия реакции при 50-90°С, 15-50 атм Н2, начальной концентрации I - 0,7-1,3 моль/л в водно-щелочной среде в присутствии катализатора (мас.%): Pt 0,3- 0,5; CI 1,0-1,5; Cd 0,2-0,3; Re 0,2-0,25; остальное, взятого в количестве 3-10 мас.% от 1. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 07 С 227/04, 229/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843675/04 (22) 16,04,90 (46) 15.10,92. Бюл, N 38 (71) Ярославский государственный университет (72) В.Н.Казин, B.Â.ÆàíäàðåB, B.B,Êîïåéкин и Г,С,Миронов (56) Патент Румынии

N 91632, кл. С 07 С 53/03, 1987.

Выложенная заявка ФРГ

N2314290,,кл,,12 q 34/00, 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3 -АМИНО-4 ХЛОРБЕНЗОФЕНОН-2-КАРБОНОВОЙ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 3 амино-4 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты, которая используется s качестве полупродукта в производстве красителей, Известен способ получения 3 -амино-4 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро-4 -хлобензофенон-2-карбоновой кислоты железными опилками в среде концентрированной соляной кислоты и ледяной уксусной кислоты.

Выход целевого продукта 84-92%, содержание основного веществ 96-98%, т,пл. 168173 С.

Недостатками известного способа являются: сравнительно невысокий выход целевого продукта, образование отходов производства (шлаков), а также большое ко- . личество стоков.

Наиболее близким к предлагаемому способу является известный способ получения 3 -амина-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро» Ы 17á8585 А1 (57) Сущность изобретения: продукт — 3амина-4-хлорбензофенон-2-карбоновая кислота, т,пл. 175-176 С. Реагент 1; 3-нитро4-хлорбензофенон-2-карбоновая кислота.

Реагент 2: Н2. Условия реакции при 50-90 С, 15-50 атм Н2, начальной концентрации l—

0,7-1,3 моль/л в водно-щелочной среде в присутствии катализатора (мас.%): Рс 0,30,5; CI 1,0-1,5; Cd 0,2-0,3; Re 0,2-0,25; AlzOz остальное, взятого в количестве 3-10 мас.% от 1, 1 табл.

4 -хло рбензофен он-2-ка рб он о вой кисл оты водородом в присутствии катализатора платина на угле с содержанием металла Pd 5%, борной кислоты или ее солей при температуре 50-70 С, давлении 0-10 атм в воднощелочном растворе. Катализатор используют в количестве 5% и более по отношению к массе исходного нитросоединения, Длительность процесса — 0,5-7 ч. Выход целевого продукта до 99% в пересчете на

Na-соль.

Недостатками известного способа является однократное использование катализатора платина на угле с высоким содержанием благородного металла (до

5%), Целью изобретения является повышение экономичности процесса, Поставленная цель достигается усовершенствованным способом получения 3 амино-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты водоро1768585

50 дом в водно-щелочном растворе при температуре 50-90 С, давлении водорода 15-50 атм., начальной концентрации нитросоединения 0,7-1,3 моль/л в присутствии катализатора состава: платина 0,3-0,5 мас.%, хлор

1,0 — 1,5 % мас., кадмий 0,2 — 0,3 % мас., рений 0,2 — 0,25 % мас„носитель — А1 0з. Катализатор используется,в количестве 3-10 мас.% по отношению к исходному нитросоединению. Длительность процесса ",5-3,0 ч.

КаталиЪВФср" не теряет своей активности в течение 4-6 циклов.

ОтлйчЯГспйсываемого способа заключаются в том, что применение катализатора указанного состава в отсутствии борной кислоты или ее солей для восстановления

3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты не приводит к протеканию побочной реакции стщепления галогена, Катализатор после отделения or реакционной массы возвращают в рецикл, С учетом использования катализатора в течение 4 циклов без изменения его активности на 1 т целевого продукта расходуется 8,5 кг катализатора указанного состава, При этом расход металлов в катализаторе составит; платина 0.025-0,043 кг, кадмий 0,017-0,025 кг. рений 0,017-0,021 кг. Для получения 1 т

3 -амина-4 -хлсрбен зсфенсн-2-карбоновсй кислоты по способу, изложенному в прототипе, требуется 55 кг катализатора платина нг угле. При этом расход платины в катализаторе составит 2,75 к- (ссдеожание платины в катализаторе — 5%).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. В реактор загружают 30,5 кг (0,1 моль) 3 -нитро-4 -хлсрбензофенон-2карбоновой кислоты, 100 мл Н20, 5,8 г (0,055 моль) Ка2СОз и 0,9 г (3% QT MBccbl нитроссединения) катализатора состава; платина

0,3% мас„хлор — 1,0 мас, кадмий — 0,2% мас., рений — 0,2% мас., носитель — А 20з.

Реактор герметизируют и продувают азотом. Реакци с проводят.при давлении водорода 25 атм и температуре 70 С до полного прекращения поглощения водорода. Время реакции 2,5 ч. По окончании реакции реактор охлаждают до 25-30 С, водород стравл и ва ют, Катализатор отдел я ют фильтрацией, промывают на фильтре 8 мл воды, К полученному раствору натриевсй

coëè 3 -амино-4 -хлсрбензофенсн-2-карбоновой кислоты при температуре 5-15 С и перемешивании прибавляют по каплям водный раствор уксусной или минеральной кислоты до рН 3-5. Выпавший осадок отделяют фильтрацией, промывают на фильтре водой до нейтральной среды в фильтрате, сушат, Получают 27,0 r (98% от теории) 3 -амино-4 5

45 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты с т,пл. 174-176 С, с содержанием основного вещества 98,0%.

АнаЛогично примеру 1 проводят опыты согласно примерам 2-36, Конкретные условия проведения процесса и его результаты приведены в таблице, Снижение содержания платины менее

0,3% приводит куменьшению скорости процесса и снижению устойчивости катализатора к ядам, а увеличение более 0,5% практически не изменяет продолжительности реакции, но уменьшает селективность восстановения. При содержинии хлора в катализаторе менее 1,0 наблюдается уменьшение скорости реакции и снижение выхода целевого продукта. Увеличение содержания хлора больше 1,5% не влияет на скорость процесса, выход и чистоту 3 -амина-4 -хлорбензсфенон-2-карбсновой кислоты, Введение B катализатор рения в количестве

0,2-0,25% мас... позволяет понизить содержание платины с сохранением высокой активности <атализатсра при восстановлении нитрогруп пы в 3 -нитро-4 -хлорбензофенон2-карбоновой кислоты и увеличить селективность процесса, т.е, практически исключает отщепление галогена. Добавка в катализатор кадмия в количестве 0,2-0,3% мас, увеличивает продолжительность его работы, Использование катализатора в количестве 3-10% мас, по отношению к исходному нитрссоединению обеспечивает высокую скорость и селективность процесса. Снижение температуры процесса менее

50 С приводит к увеличению продолжительности реакции. При увеличении температуры выше 50 С наблюдается сни>кение чистоты целевого продукта, что связано с его осмолением, Проведение процесса при давлении водорода l5-50 атм. обеспечивает высокую скорость процесса, Применение катализатора указанного состава (ТУ 38101486-77) для восстановления 3 -нитро-4 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты не приводит к протеканию побочной реакции отцепления галогена, Целевой продукт после выделения не требует дополнительной очистки, Катализатор после отделения от реакционной смеси возвращают в рецикл, Катализатор не теряет своей активности в течение 4-6 циклов. Проведение процесса при начальной концентрации исходного нитроссединения 0,7-1,3 моль/л обеспечивает высокую скорость реакции и производительность аппарата.

Технико-экономическая эффективность описываемого способа получения 3 -амино4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты заключается в повышении экономичности

17685S5 дом при повышенной температуре и давлении в присутствии платинусодержащего катализатора нэ носителе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности процесса, восстановление проводят при температуре 50-90 С, давлении водорода 15-50 атм, начальной концентрации исходного соединения 0,7-1,3 моль/л с использованием катализатора следующего состава, мас.%: платина — 0,3-0,5; хлор—

1,0-1,5; кадмий — 0,2-0,3; рений — 0,2-0,25; носитель А120з — остальное, при количестве катализатора 3-10% по отношению к массе исходного нитросоединения. процесса, выражающемся в уменьшении расхода благородного металла на 1 т целевого продукта (в 40 раз) и увеличении срока работы катализатора за счет его повторного использования без проведения 5 активации.

Формула изобретения

Способ получения 3 -амино-4 - 10 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты каталитическим восстановлением

3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты в водно-щелочной среде водороПри", Начальная

„! мер 1 концентраСостав катализатора,мас.а (носитель - А120 ) Температура, С

Количество катализатора, 2 от массы нитро соединения

Давление водорода, атм„

Время, ч

Выход целевого продукта, а мол.от теории ция исходного нитросоединения, моль/л

Cd Re

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

a,ã

0 2

0,2

0,2 о,z

0,25

О,!

0,3

Составитель В.Козин

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор

Заказ 3619 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 1,0

2 0>7

3 1,3

4 0,6

5 1,4

e i,o

7 1,0

8 1,о

9 1,0 !

О 1,О

1,о

12 1,0

13 1,0 !

4 1,о l5 1,0

16 1,0

17 1,0

18 1,0

19 1,0 гО 1,0

Z» 1,O

22 1,0

23 1,0

24 1,0

25 1,0

z6 1,0

27, 1,0

28 1,0

29 1,0

30 1,0

31 1,0

32 1,0

33 1,0

34 1,0

35 1,0

36 1,0

7о

5о

l00

7о

?О

5о

2Г

2г>

3

3

3

3

3

3

3

7 ! о

2 .

3

3

3

3

3

3

3

3

0,3

0,3

0,3 о,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,5

0,2

0,7

0,3

0 3

0,3

0,3

О 3

0,3

0,3

0,3

0,5

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,5

1,0

i,0

1,О

1,0

1,0

1,0

1,О

1,0

1>0

l,O

l,O

i,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,О

i,o

1,25 г о,8

1,7

1,О

1,0

1,0

1,0

0,Z о,г

0>2

О,Z

0,2

0,2

0,2

o,z

0,2

О,2

0,2

О,Z

0,2

0,2

О,г

0,2

О,Z

o,ã

o,ã

0,2

a,ã

o,ã

О,г

0,2

0,2

0,3

0,1

0,4

o,z

0>2

0,2

О,г

o,z

0,2

o,z

0>2

О,г

0,2

0,2

o,z

0,2 о,z

0,2

О,Z

0>2

0,2

o,ã

0,2

a,z

o,ã

0,2

0,2

О,г

0,2

О,Z

0,2

o,г

2,5 98,0

2,0 97,4

2,8 98,1

1 9 97,1

3,0 97,0 г, 8 96, 8

1,8 97,2

1,9 95,1

4,5 94,6

2,8 96,8

4,0 95,2

2,0 96 9

i 7 98,2

1,6 96,3

2,2 98,5

2,0 98,4

3,0 95,7

2,2 97,8

2,1 98,3

3,5 92,8

2,2 98,0 г,4 97,7

z,3 98,г

3,0 95,4

2,4 97,5

2,4 96,7

2,8 96,0

2,6 97,6

2,4 97,1

3,0 95,6

5,0 93,8

2,1 98,1

3,5 94,9

2,3 96,9

5, 1 93, 4

3>0 94,8