Способ очистки 1-нитроантрахинона, полученного нитрованием

 

Использование: в производстве красителей . Сущность изобретения: продукт: 1-нит роантрахинон, содержащий 98,1 % основного продукта, 0,3% антрахинона и 1,6% динитроантрахинонов. Реагент 1: сырой 1-нитроантрахинон-продукт нитрования антрахинона. Условия очистки: обработка водным раствором диметилформамида, содержащего смесь изомеров оксинитроантрзхинона и минеральную кислоту (например, серную или азотную ) при мольном соотношении реагент 1: ДМФА : Н20 : оксиантрахинон : кислота, равном 1:(5-4):(1,3-1.2):(0,4-0,25):(0,02-0,005), промывка отделенного осадка (например. Ci- Сз-алканолом), отжим и обработка диметил формамидом в присутствии 0,1-10 мас.% нитрида натрия:2з.п.ф-лы. LT, ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I) (я)5 С 07 С 205/47, 201/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ C3 ()

) ()(.)

i (г. ) (21) 4938897/04 (22) 24.05.91 (46)30.08,93. Бюл. ¹ 32 (71) Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" (72) О.И. Шарова, С.И. Диденко, Е,К. Крылова, В.Ф. Шнер, Б,В, Салов, Л.И, Бляхман, Л.И. Соколова, В.М. Хохлова и С,В. Сапронова 1;... (73) Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" (56) Патент Швейцарии К 580561, кл, С 07 С

76/06, 1972.

Патент СССР ¹ 544365, кл. С 07 С

205/47, 1973. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ 1-НИТРОАНТРАХИНОНА,ПОЛУЧЕННОГО HNTPOBAHNEM

Изобретение относится к химии нитроароматических соединений, конкретно к способу очистки 1-нитроантрахинона, полученного нитрованием кислотными нитрующими агентами. Нитроантрахинон испол,зуют в синтезе 1-аминоантрахинона, который находит применение для получения красителей.

Целью изобретения является повышение выхода и качества 1-нитроантрахинона при обработке пасты повышенной влажности с повышенным содержанием примесей.

Поставленная цель достигается тем, что

1-нитроантрахинон (50 мас, g, влажности) подвергают обработке диметилформамидом следующим образом. Сначала осущест(57) Использование: в производстве красителей. Сущность изобретения: продук): 1-нит роантрахинон, содержащий 98,1;(, основного продукта, 0,3 антрахинона и 1,67, динитроантрахинонов. Реагент 1: сырой 1-нитроантрахинон-продукт нитрования антрахинона.

Условия очистки; обработка водным раствором диметилформамида, содержащего смесь изомеров оксинитроантрахинона и минеральную кислоту(например, серную или азотную) при мольном соотношении реагент 1:

ДМФА; Н2О: оксиантрахинон: кислота, равном 1:(5 — 4):(1,3 — f,2):(0,4 — 0,25);(0,02-0,005), промывка отделенного осадка(например. C>— . Сз-алканолом), отжим и обработка диметил. формамидом в присутствии 0,1 — 10 мас,,, нитрида натрия. 2з.п,ф-лы. вляк1т обработку пасты водной г" -=ью диметилформамида, содержащей нитрооксиантрахиноны и минеральную кислоту при следующих соотношениях компонентов смеси: 1-нитроантрахинон; диме, ллформамид: вода; оксинитроантрахиноны: минеральная <лслота 1; (5 — 4): (1,3 — 1,2): (0,4 — 0.25)

: (0,2 — 0,005). В качестве минеральной кислоты могут бы; ь использованы серная или азотная кислота; осадок нитроантрахинона отфильтровывают, и "îìûâàþò и направл.ют на обработку нитритом натрия. Промывка осадка может осуществляться "лк ДМФА, так и алифатическим спиртом (..1етиловым, этиловым, изопропилов IM), Предлагаемый способ поясня тся примерами, 1838293

Пример 1. Для очистки 100 г пасты сырца 1-нитроантрахинона (1-на), содержащей 50 влаги и имеющей в пересчете на сухое вещество состав,3,14% антрахинона;

1,75 2-на; 6,32 1,5-ди-на; 3,98/ 1,8-дина; 12,42 суммы 1,6- и 1,7-ди-на и 72,4о

1-на, берут 281 г смеси, содержащей 250 г

ДМФА, 20 r растворимых оксинигроантрахинонов; 10 г воды и 1 r серной кислоты. Все компоненты тщательно перемешивают. при комнатной температуре. При этом вода из пасты 1-на переходит в жидкую фазу, смешиваясь с ДМФА, В результате состав жидкой фазы в пересчете на сухой 1-на: 1-на:

ДМФА: Н20: окси-на; минеральная кислота — 1,5:1,2:0,4:0,02, Г1о окончании перемешивания выдерживают для осаждения взвешенного в виде суспензии мелкокристаллического осадка смеси нитроантрахинонов (10-15 мин). Затем осадок отфильтровывают при помощи вакуума и промывают иэопропиловым спиртом до появления прозрачных капель фильтрата. К полученной пасте добавляют 225 r ДМФА и

0,75 г нитрита натрия (NaNOz). Смесь нагревают до температуры кипения (140 С) и дают выдержку 20 мин, Затем смесь охлаждают до комнатной температуры и выдерживают еще 30 мин для выделения кристаллов, Полученные кристаллы отфильтровывают, промывают изопропанолом и высушивают под вакуумом. В результате всех операций получают 36 г продукта очистки, выход 97,5%, содержащего 98,1%

1-на; 0,3 антрахинона и 1,6 / суммы ди-на.

Пример 2, Для очистки 100 г пасты сырца 1-на, содер>кащий 51 г влаги и имеющей в пересчете на сухое вещество состав;

5,67 антрахинона; 21 / суммы динитроантрахинонов; 73 1-на и 0,2 / 2-на, берут

215,845 г смеси, содер>кащей 196 г ДМФА;

7,35 г воды; 12,25 г растворимых оксинитроантрахинонов; 0,245 г азотной кислоты. Все компоненты смеси тщательно перемешивают при комнатной температуре. При этом состав жидкой фазы по отношению к сухому веществу следующий: 1-на: ДМФА: Hz0: окси-на: минер. кислота = 1:4:1,2:0,25:0,005.

Выделение осадка осуществляют способом, укаэанным в примере 1, только промывку проводят чистым ДМФА, К полученной пасте (80 г) добавляют

240 г ДМФА и 0,80 г NaNOz, Смесь нагревают до температуры кипения (153 С) и выдерживают 20 мин, Затем смесь охлаждают и выдерживают еще 30 мин. Выделившиеся кристаллы отфильтровывают, промывают небольшим количеством

ДМФА и высушивают под вакуумом, Получают 35 г продукта (выход 92,5 ), содер5

55 жащего 96,5 1-на; 0,5% антрахинона; 2,5 суммы ди-на и 0,57ь 2-на.

Пример 3. Для очистки 100 г пасты сырого 1-на; содержащего в пересчете на сухое вещество 3,67% антрахинона; 0,98 2-на, 8,15 15-ди-на; 3,95 1,8-ди-на; 12,75% суммы 1,6- и 1,7-ди-на (сумма ди-на-24,85%);

70,5 1-на, а также содержащего 50 г влаги, берут 221,19 r смеси, содержащей 202,5 r

ДМФА; 3,5 r воды; 14,63 r растворимых оксина и 0,56 г серной кислоты. Все компоненты смеси тщательно перемешивают, При этом состав жидкой фазы по отношению к сухому

1-на следующий: 1-на: ДМФА: Н20: окси-на

: минеральная кислота — 1: 4,5 — 1,3: 0,325;

0,0125. Выделение осадка осуществляют способом, указанным в примере 1, только промывают осадок этиловым спиртом, К полученной пасте добавляют 225 г диметилформамида и 0,75 r нитрита натрия.

Смесь нагревают до температуры кипения (135 С) и выдер>кивают 20 мин, охлаждают до комнатной температуры и выдерживают

30 мин, Полученные кристаллы обрабатывают аналогично примеру 1, применяя при промывке кристаллов на фильтре небольшое количество этилового спирта, Получают

34,5 г продукта очистки (выход 94,06 ), содержащего 96,1% 1-на; 0,2 антрахинона;

2,5 суммы ди-на и 0,05 / 2-на.

Пример 4, Для очистки 100 г пасты сырого 1-на, содержащей 50 г влаги и имеющей в пересчете на сухое вещество состав:

4,5 антрахинона; 1,5% 2-на; 5,5% 1,5-дина; 3,5 1,8-ди —; 13,0 cyi ìû 1,6- и 1,7ди-на, берут 225,5 г смеси, содержащей 200 г ДМФА; 10 воды; 15 г растворимых окси-на и 0,5 г серной кислоты. Все компоненты смеси тщательно перемешивают при комнатной температуре, При этом состав жидкой фазы по отношению к сухому 1-на следующий. 1-на: ДМФА: Н О: окси-на: минеральная кислота = 1:4:1,2:0,3:0,01, Выделение осадка осуществляют способом, указанным в примере 1, только промывают осадок метиловым спиртом.

К полученной пасте добавляют 234 г

ДМФА и 0,78 г Ма1ч02. Смесь нагревают до температуры кипения (132 С) и выдерживают

20 мин, затем охлаждают до комнатной температуры и выдерживают 30 мин. Выделившиеся кристаллы отфильтровывают и промывают небольшим количеством метанола, затем высушивают под вакуумом. Получают 35 r (выход

95.08 >) продукта, содержащего 97,8 1-на;

0,2О/ антрахинона и 2% суммы ди-на.

Пример .5 (сравнительный). Для очистки 100 г пасты сырого 1-на, содержащей 50 влаги и имеющей в пересчете на сухое вещество состав: 3,8 антрахинона;

1838293

2,0% 2-на; 6,5% 1,5-ди-на; 3,8% 1Я-ди-на;

13,1% суммы 1,6- и 1,7-ди-на и 70,8% 1-на, берут 290,5 г смеси, содержащей 250 г

ДМФА; 25 r воды; 15 г растворимых окси-на и 0,5 г серной кислоты. Все компоненты тщательно перемешивают при комнатной температуре. При этом состав жидкой фазы в пересчете на сухой 1-на следующий: 1-на

: ДМФА: Н О: окси-на: минеральная кислота = 1:5:1,5:0,3:0,01. Выделение осадка осуществляют по примеру 1.

К полученной пасте добавляют 240 г

ДМФА, 0,8 г КаКОг и нагревают смесь до температуры кипения (14Ц С), дают 20-минутную выдержку. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры и выдер>кивают

30 мин, Полученные кристаллы обрабатывают аналогично примеру 1. Получают 35 г осадка (выход 91,9%), содержащего 93% 1на; 2% А, 0,2% 2-на и 4,5% м суммы ди-на.

Пример 6 (сравнительный). Для очисткй берут 100 г пасты, содержащей 50 г воды и 90 г сухого вещества состава: 3,14

А; 22,7% суммы ди-на и 72,4% 1-на. Поступают далее аналогично примеру 1, только вместо 250 г ДМФА берут 350 г ДМФА. В результате при.первичной обработке сырца

1-на жидкая фаза имеет следующий состав.

1-на: ДМФА; НгО: окси-на: минеральная кислота = 1:7-1,2:0,4:0,02. Далее обработку пасты 1-на с ДМФА и NaN0z при повышенной температуре проводят аналогично примеру 1. В результате получают 27 r (выход

73,6 ) осадка, содержащего 98,8% 1-на; следы антрахинона и около 1 суммы динитроантрахинонов.

П р .и м е р 7 (сравнительный). Для очистки берут 100 r пасты, содержащей 50% воды и 50 г сухого вещества состава; 3,14% А;

22,7 суммы ди-на и 72,4% I-на, Далее поступают, как указано в примере 1, только используют ДМФА, содержащий 40 г растворимых оксинитроантрахинонов на 250 г

ДМФА, В результате после смешения компонентов при перви ной обработке пасты 45 при комнатной температуре жидкая фаза имеет состав: 1-на: ДМФА; HzO; окси-на: минеральная кислота = 1: 5: 1,2: 0,80: 0,2.

В дальнейшем проводят обработку в ДМФА с NaNOz при повышенной температуре ана- 50 логично примеру 1 и получают 35 г осадка (вь!ход 89,92%), содержащего 93% 1-на;

0,3% А и 6% суммы ди-на, Пример 8 (сравнительный). Для очистки берут 100 г пасты, содержащей 50 г 55 воды и 50 г сухого вещества состава: 72,4 .

1-на; 3,14% А и 22,7% суммы ди-на, Поступают аналогично примеру 1, только использу1от 250 г чистого, не содержащего оксинитроантрахин.. и диметилформамида, 10 г воды и 1 rсерной кислоты,,Соотношение компонентов жидкой фазы после смешения при первичной обработке сырца

1-на при комнатной температуре 1-на:

ДМФА: HzO: минеральная кислота = 1: 5:

:1,2: 0,02, Обраб<:;ку пасти, полученной в результате про,:,шествующей обработки, осуществляют аналогично примеру 1. В результате получают 28 г осадка (выход

75,1%), содержащего 97,1% 1-на, 0,2 антрахинона и 3% суммы динитроантрахинонов.

Пример 9 (сравнительный). Для очистки берут 100 г пасты, содержащей 50 г воды и 50 г сухого вещества состава, аналогичного примеру 1, Обработку при комнатной температуре провоцят способом, указанным в примере "1, только вместо 250 г

ДМФА берут100 г, Б результате при первичной обработке сырца I-на жидкая фаза имеет состав: 1-на: ДМФА: HzO: окси-на: минеральная кислота, 2: 1,2: 0,4; 0,02, Дальнейшую обработку осуществляют аналогично примеру 1 и получают 36 г осадка (выход 91,3%), содержащего 92% 1-на; 2,5% и 6 суммы ди-на.

П р и м e p 10 (сравнительный), Для обработки берут t00 г пасты сырого 1-на, содержащей 50 r воры и 50 г сухого вещества состава, аналогичного примеру 1. Для первичной обработки берут 271 г безводно.го ДМФА, 20 г растворимых оксинитроантрахинонов и 1 г серной кислоты, Соотношение компонентов жидкой фазы при атом составляет 1-на: ДМФА: окси-на, минеральная кислота =- 1: 5: 0,4; 0,02.

Дальнейшую обработку осуществляют ана- . логично примеру 1 и получают 20 г осадка (выход 53,7), содержащего 97,3 1-на; 0,1%

А и 2,5% суммы ди-на, Пример 11 (сравнительный). Для обработки берут 100 г пасты сырого 1-на, содержащей 50 г воды и 50 r сухого вещества, аналогичного по составу прим >у 1, 280

r смеси, содержащей 250 г ДМФА; 20 г растворимых окси-на и 10 г воды. В дальнейшем поступают аналогично примеру 1, только не добавляют минеральную кислоту.

При зтогл соотношение компонентов жидкой фазь; при первичной обработке соответствует 1-на: и,"ЛФА: Н20: окси-на = 1: 5:

1,2: 0,4. Последующая обработка прп повышенной температуре в Д",, ФА с КаКО аналогична примеру 1. Б результате получают

36,5 г (выход 97,7%) продукта, сор "ð>Kàùåro

96,9% 1-на; 0,5% А; 0,5% 2-на и 1, =% суммы ди-на.

Пример 12 (сравн;.тельный и- прототипу), Для 0 .ii -.тки :: 00 r пасты сырца

1-на, содер;:.; е1-о 5. ; f,il и 50 ухо

1838293

Составитель Е. Крылова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Обручар

Редактор

Заказ 2899 Тираж Подписное

ВНИИПИ Госчдарственного 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 вещества остатка: 72,4 1-; 3,14% антрахинона; 1,75% 2-на; 6,32 1,5-ди-на; 3,98%

1,8-ди-на; 12,42 суммы 1,,6- и 1,7-ди-на (вся сумма ди-на 22,72%). Далее поступают аналогично способу, описанному в прототипе, 5 а именно: азеотропной отгонкой из ДМФА

° высушивают смесь нитроантрахинонов. В результате доводят содержание воды в пасте до 20 . Количество ДМФА, приходящееся на 50 г сухой смеси на, составляет 50 r 10 (1;1). К полученной смеси нитроантрахинона-сырца, воды и ДМФА добавляют 7,5 г триэтаноламина и 0,5 г NaNOz. Смесь нагревают до 110 С и размешивают при этой температуре 3 ч, затем охлаждают до 20 С, 15 отсасывают под вакуумом фильтрат. а кристаллы промывают на фильтре последовательно небольшим количеством ДМФА и метан«ла, затем высушивают. Получают

21,25 г продукта (выход 55,9 ), содержаще- 20

ro 4,5 антрахинона и 95,24% 1-на, Таким образом, предлагаемый способ очистки сырца 1-на позволяет увеличить выход.чистого 1-на до 97,5 мас.% (по прототипу 55,9%) и улучшить качество получаемого 25 продукта; содержание 1-на до 98,1% (по прототипу 95,2%), содержание антрахинона до 0,2% (по прототипу 4,5%), Кроме того, данный способ очистки позволяет осущест30 влять очистку сразу после отделения продуктов нитрования от нитрующей смеси и водной промывки. Таким образом, отпадает необходимость в нейтрализации и предварительной осушке перед очисткой.

Формула изобpereíèë

1, Способ очистки 1-нитроантрахинона, . полученного нитрованием антрахинона, включающий обработку раствором диметилформамида в присутствии 0,1 — 10 мас. нитрита натрия при повышенной температуре;отличающийся тем,чтосырой

1-нитроантрахинон предварительно обрабатывают водным раствором диметилформамида, содержащим смесь изомеров оксинитроантрахинона и минеральную кислоту при массовом соотношении 1-нитроантрахинон: диметилформамид: вода оксиантрахинон: минеральная кислота, равном 1: 5 — 4: 1,3 — 1,2: 0,4 — 0,25: 0,02—

0,005, и отделенный. осадок промывают, отжимают и направляют на обработку нитритом натрия, 2. Способпо п.1,отл ичающийся тем, что в качестве минеральной кислоты используют серную или азотную кислоту.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что промывку отделенного осадка осуществляют С вЂ” Сз-алканолом.