Способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (cs)


 


Владельцы патента RU 2506978:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к способам уничтожения отравляющих веществ, а именно к утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS) с получением 2-хлорбензойной кислоты, являющейся товарным продуктом для синтеза различных органических соединений: пестицидов, красителе, лекарственных препаратов. Способ заключается в кипячении 2-(2-хлорбензилиден)малононитрила в водном растворе перманганата калия в течение 3-3,5 часов. Затем смесь выдерживают при комнатной температуре 14-16 часов, промывают полученный осадок горячей водой. Упаривают фильтрат, подкисляют 10-15% соляной кислотой, промывают осадок из фильтрата водой и перекристаллизовывают с получением 2-хлорбензойной кислоты. Изобретение позволяет исключить из технологического процесса токсичные реагенты и вредные выбросы в атмосферу. Способ является простым и экологически чистым. 2 пр.

 

Изобретение относится к способам уничтожения отравляющих веществ, а именно к разработке способа утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS).

Боевые отравляющие хлорсодержащие вещества по физиологическому действию классифицируются на кожно-нарывные, общеядовитые, удушающие, раздражающие оболочку глаз, раздражающие верхние дыхательные пути.

2-(2-Хлорбензилиден)малонодинитрил (хлорбензальмалонодинитрил, CS) относится к группе ирритантов комплексного действия, то есть вызывают раздражительные реакции при попадании на слизистую оболочку, кожные покровы, и воздействии на дыхательные пути. 2-(2-Хлорбензилиден)малонодинитрил (CS) в чистом виде твердое бесцветное вещество с очень низкой растворимостью в воде (0,01%), хорошо растворимое в органических растворителях. Химически стоек. Начальная действующая концентрация - 0,002 мг/л, непереносимая - 0,005 мг/л, летальная - 61 мг/л. CS обладает тератогенным и мутагенным действием.

Известен способ уничтожения токсичных галогеносодержащих органических соединений, заключающийся в разложении молекул токсичных соединений на атомы, молекулы и радикалы в инертном газе за счет импульсно-периодического разряда, и последующее их связывание между собой и с реагентами в нетоксичные газообразные и в нетоксичные и токсичные конденсированные вещества. Здесь в качестве реагентов в реактор вводятся пары щелочного или щелочноземельного металла [RU 2209104, МПК A62D 3/00, опубл: 27.07.2003].

Недостатком данного способа является высокое энергопотребление импульсно-периодического разряда и генераторов паров металла. Также недостатком способа является необходимость заполнения реактора инертным газом, что влечет за собой дополнительные эксплуатационные затраты.

Известен способ уничтожения отравляющего хлорсодержащего вещества раздражающего действия (2-хлор-1-фенилэтанона), заключающийся в хлорировании исходного компонента хлором в растворителе в присутствии каталитических количеств сульфурилхлорида, образующийся 2,2-дихлор-1-фенилэтанон-1 гидролизуют с образованием α-гидроксифенилуксусной кислоты, являющуюся товарным продуктом органического синтеза [RU 2178718, МПК A62D 3/00, опубл. 27.01.2002].

Недостатками данного способа являются невозможность утилизации 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила, использование токсичных реагентов, таких как хлор, сульфурилхлорида, а также сложность технологического процесса.

Известен способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества раздражающего действия), заключающийся во взаимодействии 2-хлор-1-фенилэтанона-1 в растворителе с реагентом - 2-(2-хлорбензилиден)малононитрилом в присутствии каталитических количеств пиперидина. Образовавшийся сырец 2-фенил-3-хлор-4(2-хлорфенил)-5-циан-6-амин-1,4-пиран отфильтровывают, промывают холодным этиловым спиртом, перекристаллизовывают из этилового спирта и получают чистое вещество, являющееся полупродуктом для получения физиологически активных веществ [RU 2359724, МПК A62D 3/00, опубл. 27.06.2009].

К недостаткам данного способа следует отнести использование в качестве растворителя абсолютного этилового спирта, а в качестве катализатора токсичного легко воспламеняемого (температура вспышки 16°C) пиперидина, что связано с дополнительными капитальными и эксплуатационными затратами.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS), основанный на циклоконденсации его с карбонильными соединениями, в условиях щелочного катализа. Процесс проводят в растворе низкомолекулярного спирта при молярном соотношении реагентов CS/карбонильное соединение/органическое основание соответственно равным 1/1,1/0,001, в интервале температур 20-40°C [RU 2000131332, МПК A62D 3/00, опубл. 27.01.2003].

Недостатком данного способа является использование дополнительных органических реагентов, например, ацетоуксусного эфира, обладающего кожнораздражающим действием, легко воспламеняющегося морфолина, пары которого раздражают слизистые оболочки дыхательных путей, и так же легко воспламеняющегося токсичного пиперидина, что связано с дополнительными капитальными и эксплуатационными затратами.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа утилизации хлорсодержащего отравляющего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS) с получением товарного продукта - 2-хлорбензойной кислоты, используемой при производстве пестицидов, красителей, лекарственных препаратов [Вартанян Р.С. Синтез основных лекарственных средств. М.: МИА. 2005. 845 с], органического полупроводника акридон, ингибитора коррозии и антиоксиданта - N-фенилантраниловой кислоты [RU 2067087, МПК A62D 3/00, опубл. 27.09.1996].

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание экологически чистого способа утилизации 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила с сопутствующим получением товарного продукта - 2-хлорбензойной кислоты, использующегося в качестве реагента для синтеза различных органических соединений.

Технический результат достигается тем, что способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS), характеризуется кипячением 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила в водном растворе перманганата калия в течение 3-3,5 часов, выдерживанием смеси при комнатной температуре 14-16 часов, промыванием полученного осадка горячей водой, упариванием фильтрата и подкислением 10-15% соляной кислотой, промыванием осадка из фильтрата водой и перекристаллизацией, с получением 2-хлорбензойной кислоты.

Предлагаемый способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS) заключается в том, что при нагревании его в воде с перманганатом калия до кипения в течение 3 часов образуется 2-хлорбензойная кислота.

2-Хлорбензойная кислота и вещества на его основе пользуются высоким спросом и имеют стабильную перспективу дальнейшего использования.

В качестве преимуществ предлагаемого способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS) можно выделить следующие:

- отсутствие вредных отходов, выбросов в атмосферу,

- исключение из технологического процесса органических растворителей и токсичных реагентов, использование воды в качестве растворителя,

- простота и технологичность процесса, возможность быстрого внедрения в производство,

- широкий спектр практического применения 2-хлорбензойной кислоты и продуктов на ее основе.

Кроме того, оксид марганца (IV), образующийся в процессе реакции, не является отходом, так как применяется для получения Mn и его соединений; в производстве сухих гальванических элементов; для получения катализаторов типа гопкалита; как окислитель в химической промышленности; в качестве пигмента в стекольной промышленности; при изготовлении промышленных противогазов; в резиновой промышленности; для изготовления электродов и флюсов, а также используется для получения перманганата калия [RU №2069183 опубл. 28.12.1993], необходимого для предлагаемого нами способа утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS).

Пример 1. Способ утилизации хлорсодержащего отравляющего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS).

В колбу с обратным холодильником загружают 1 г (5.3 ммоль) 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила, 75 мл воды, 3 г (19 ммоль) перманганата кали. Смесь кипятят 3 часа, затем оставляют при комнатной температуре 14 ч. Выпавший осадок двуокиси марганца (IV) фильтруют, промывают горячей (50-60°C) водой (50 мл). Фильтрат упаривают до 30-40 мл, подкисляют -15% соляной кислотой. Выпавший осадок 2-хлорбензойной кислоты фильтруют, промывают холодной водой (30-40 мл), перекристаллизовывают из воды. Получают 0,47 г (57%) кристаллического вещества белого цвета. Т.пл. 140-142°C (лит. Т.пл. 140-142°C). Данные элементного анализа: Найдено, %: С - 53,55; Н - 3,27; Cl - 22,61. Вычислено, %: С - 53,65; Н - 3,19: Cl - 22,67. ИК спектр, ν, см-1: 3429 (OH), 1691 (С=0), 1591 (C=C). Масс-спектр, m/z: 156 [М], 139 [M-OH], 111 [M-COOH], 76 [C6H4].

Пример 2. Аналогично примеру 1, за исключением того, что смесь кипятят при температуре 3,5 часа, оставляют при комнатной температуре 16 часов. Упаренный фильтрат подкисляют 10% соляной кислотой. Получают 0,47 г (57%) кристаллического вещества белого цвета. Т.пл. 140-142°С (лит. Т.пл. 140-142°C). Данные элементного анализа: Найдено, %: С - 53,55; Н - 3,27; Cl - 22,61. Вычислено, %: С - 53,65; Н - 3,19; Cl - 22,67. ИК спектр, ν, см-1: 3429 (ОН), 1691 (С=0), 1591 (С=С). Масс-спектр, m/z: 156 [М], 139 [M-OH], 111 [М-COOH], 76 [C6H4].

Таким образом, заявляемый способ утилизации позволяет получить 2-хлорбензойную кислоту, являющуюся товарным продуктом, для синтеза различных органических соединений.

Способ утилизации отравляющего хлорсодержащего вещества 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила (CS), характеризующийся кипячением 2-(2-хлорбензилиден)малонодинитрила в водном растворе перманганата калия в течение 3-3,5 ч, выдерживанием смеси при комнатной температуре 14-16 ч, промыванием полученного осадка горячей водой, упариванием фильтрата и подкислением 10-15% соляной кислотой, промыванием осадка из фильтрата водой и перекристаллизацией с получением 2-хлорбензойной кислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для контроля качества технологических и очищенных сточных вод предприятий по производству синтетических красителей, полимерных материалов и пестицидов.

Изобретение относится к способу получения частично фторированных бензойных кислот путем восстановительного дефторирования пентафторбензойной кислоты в присутствии металла-восстановителя цинка или магния и металлокомплексного катализатора, такого как соединения никеля или кобальта с лигандами - арил- и алкилфосфинами, азотсодержащими гетероциклическими соединениями, выбранными из 2,2-бипиридила, 1,10-фенантролина или фталоцианина, в среде апротонных диполярных растворителей при температуре 35-80°С в присутствии источника протонов - воды, кислот, соли аммония при молярном соотношении катализатор/пентафторбензойная кислота 0,01/0,05 и восстановитель/субстрат 3/10.

Изобретение относится к синтезу органических веществ, о-хлорбензойную кислоту используют в качестве промежуточного продукта в производстве красителей и лекарственных препаратов.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, конкретно к способам получения 2-метокси-5-хлорбензойной кислоты, применяемой в качестве полупродукта для синтеза препарата глибенкламид.

Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к получению 2,4-дихлор-5-фторбензойной кислоты - промежуточного продукта для получения антибактериального средства.

Изобретение относится к усовершенствованному реактору окисления параксилола для получения терефталевой кислоты, который содержит корпус реактора, при этом устройство ввода воздуха распределительного типа и устройство ввода воздуха циклонного типа расположены в нижней части корпуса реактора, устройство ввода воздуха распределительного типа содержит ряд трубок распределения воздуха и устройство циклонного ввода воздуха состоит из нескольких трубок циклонного ввода воздуха, расположенных ниже трубок распределения воздуха, при этом сегмент вывода воздуха указанных трубок циклонного ввода воздуха наклонен на 45-60° относительно радиуса корпуса резервуара.

Изобретение относится к усовершенствованному способу конверсии потока сырья, содержащего по меньшей мере одно C8-ароматическое соединение, орто-ксилол, мета-ксилол, пара-ксилол и этилбензол, по меньшей мере в один поток продуктов, содержащий изофталевую кислоту и терефталевую кислоту (IPA/TA), который включает стадии: a) удаление этилбензола из указанного потока сырья с образованием потока сырья, обедненного этилбензолом; b) удаление opmo-ксилола из указанного обедненного этилбензолом потока сырья с образованием потока сырья, обедненного opmo-ксилолом, содержащего мета-ксилол и пара-ксилол; c) окисление указанного обедненного opmo-ксилолом потока сырья с образованием потока продуктов, содержащего IPA/TA в соотношении от 0,5% до 99,5% IPA и от 0,5 до 99,5% TA; d) сушка указанного потока продукта в сушилке для удаления остаточных растворителя и воды; e) удаление по существу очищенного потока продуктов IPA/TA; f) растворение указанного потока продуктов; и g) отделение указанного IPA и указанного TA от указанного растворенного потока продуктов.

Изобретение относится к технологии органического и нефтехимического синтеза, конкретно - к технологии получения изофталевой кислоты (ИФК) и сопутствующего продукта - муравьиной кислоты (МК) жидкофазным окислением О2-газом в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора солей Со и Mn при повышенной температуре и давлении с последующим выделением ИФК и ее очисткой перекристаллизацией в водно-уксусном растворителе, выделением МК методом дистилляции из обводненного уксуснокислою конденсата.

Изобретение относится к способу получения ароматической карбоновой кислоты. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения и очистки изофталевой кислоты, заключающийся в ступенчатом окислении м-замещенных алкилбензолов кислородом воздуха в уксусной кислоте, в присутствии Co-Mn-Br катализатора при повышенной температуре и давлении с последующей очисткой образовавшейся ИФК методом перекристаллизации, в котором чистую ИФК получают окислением м-ксилола (или м-цимола) в две ступени в узких по ступеням (1, 2) пределах параметров: Т, °С - 191-194/194-195, при суммарной концентрации Co и Mn - 800-1200 ppm, соотношении Co:Mn=2,1-3,0:1, концентрация [H2O] в зонах окисления - 3,8-7,0/3,2-6,0% мас., [O2] в отработанном O2-газе 2-4,5% об.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения неочищенной терефталевой кислоты для применения на стадии гидрогенизационной очистки посредством проведения жидкофазного окисления кислородсодержащим газом в реакторе окисления, снабженном мешалкой, с использованием в качестве исходного материала пара-ксилола в растворителе - уксусной кислоте, в присутствии металлсодержащего катализатора, включающего кобальт (Co), марганец (Mn) и бром (Br) в качестве промотора окисления, где температуру реакции окисления регулируют так, что она находится в интервале от 185 до 197°С, среднее время пребывания в реакторе исходной смеси для жидкофазного окисления составляет от 0,7 до 1,5 часов, содержание воды в реакционном растворителе регулируют так, чтобы оно составляло от 8 до 15 мас.%, а состав катализатора в растворе регулируют в интервале содержания, определенного в зависимости от температуры реакции так, что он включает: (1) каталитически активный металл (Co+Mn) в количестве от 2650 част./млн.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения композиции ароматической дикарбоновой кислоты, включающему (а) проведение окисления многофазной реакционной среды в реакторе первичного окисления с получением в результате первой суспензии; (b) проведение дополнительного окисления, по меньшей мере, части указанной первой суспензии в реакторе вторичного окисления, где указанный реактор вторичного окисления представляет собой реактор по типу барботажной колонны, причем способ дополнительно включает введение ароматического соединения в указанный реактор первичного окисления, где, по меньшей мере, приблизительно 80% мас.

Изобретение относится к усовершенствованным способам производства ароматических карбоновых кислот, включающим контактирование сырья, содержащего по меньшей мере один исходный замещенный ароматический углеводород, заместители которого способны окисляться до групп карбоновой кислоты, с газообразным кислородом в реакционной смеси жидкофазного окисления, содержащей монокарбоновую кислоту в качестве растворителя и воду, в присутствии каталитической композиции, содержащей по меньшей мере один тяжелый металл, эффективный для катализации окисления замещенного ароматического углеводорода до ароматической карбоновой кислоты, в секции реакции при повышенной температуре и давлении, эффективных для поддержания в жидком состоянии реакционной смеси жидкофазного окисления и образования ароматической карбоновой кислоты и примесей, содержащих побочные продукты окисления исходного ароматического углеводорода, растворенные или суспендированные в реакционной смеси жидкофазного окисления, и паровой фазы высокого давления, содержащей растворитель - монокарбоновую кислоту, воду и небольшие количества исходного ароматического углеводорода и побочных продуктов; перенос паровой фазы высокого давления, отведенной из секции реакции в секцию разделения, орошаемую жидкой флегмой, содержащей воду и способную практически полностью разделить растворитель - монокарбоновую кислоту и воду в паровой фазе высокого давления с образованием жидкости, обогащенной растворителем - монокарбоновой кислотой и обедненной водой, и газа высокого давления, содержащего водяной пар; перенос газа высокого давления, содержащего водяной пар, отведенного из секции разделения, без обработки для удаления органических примесей в секцию конденсации и конденсацию газа высокого давления с образованием жидкого конденсата, содержащего воду, и отходящего газа из секции конденсации под давлением, содержащего неконденсируемые компоненты газа высокого давления, перенесенного в секцию конденсации; выделение из секции конденсации жидкого конденсата, содержащего воду и пригодного для использования без дополнительной обработки в качестве по меньшей мере одной жидкости, содержащей воду, в способе очистки ароматических карбоновых кислот; и подачу жидкого конденсата, содержащего воду, выделенного в секции конденсации, в процесс очистки ароматической карбоновой кислоты, в котором по меньшей мере одна стадия включает: (а) приготовление реакционного раствора очистки, содержащего ароматическую карбоновую кислоту и примеси, растворенные или суспендированные в жидкости, содержащей воду; (b) контактирование реакционного раствора очистки, содержащего ароматическую карбоновую кислоту и примеси в жидкости, содержащей воду, при повышенных температуре и давлении с водородом в присутствии катализатора гидрирования с образованием жидкой реакционной смеси очистки; (с) выделение твердого очищенного продукта, содержащего карбоновую кислоту, из жидкой реакционной смеси очистки, содержащей ароматическую карбоновую кислоту и примеси в жидкости, содержащей воду; и (d) промывку по меньшей мере одной жидкостью, содержащей воду, полученной очищенной твердой ароматической карбоновой кислоты, выделенной из жидкой реакционной смеси очистки, содержащей ароматическую карбоновую кислоту, примеси жидкость, содержащую воду; так что жидкость, содержащая воду, по меньшей мере на одной стадии способа очистки включает жидкий конденсат, содержащий воду и не требующий обработки по удалению органических примесей.

Изобретение относится к утилизации отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов) до нетоксичных продуктов, способных найти практическое применение в тонком органическом синтезе, химии физиологически активных веществ и лекарственных препаратов.
Наверх