Ёрническая ^^' монобй^отекл

 

0 П И С А Н И Е 26843!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 16Х!!!.1968 (№ 1264050/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 10.1V.1970. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 8ХП.1970

Кл. 12р, 9

МПК С 07т!

УДК 547.781.1.07(088.8) Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

В. К. Щельцын, P. М. Флид, И. Л. Вайсман и Т. П. Шап

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институ

Авторы изобретения

1т л сГ11 110

1 фс, 1:.3 ЙН! < " монойЦьй01 -1 «

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ВИНИЛИМИДАЗОЛОВ

Изобретение относится к способу получения

N-винилимидазолов, применяемых в производстве синтетических волокон.

Известен способ получения 1ч-винилимидазолов из апетилена и имидазолов в среде органического растворителя при 100 — 180 С и давлении 10 — "50 атм, предпочтительно 50—

80 атм, с использованием в качестве катализаторов солей или ацетиленидов меди, нанесенных на пористый носитель.

Недостатками этого способа являются: необходимость работы под высоким давлением,что повышает взрывоопасность процесса и усложняет его аппаратурное оформление, а также трудность регенерации катализатора.

Применение в качестве катализатора ацетиленида меди увеличивает взрывоопасность процесса ввиду взрывоопасности самого катализатора.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанные недостатки за счет проведения процесса при атмосферном давлении и температурее 200 — 500 С, предпочтительно 300 — 350 С, с использованием в качестве катализаторов окиси или гидроокиси щелочных металлов или их солей неорганических или органических кислот, нанесенных на носитель или смешанных с соединениями металлов II — VI групп периодической системы.

Процесс осуществляют следующим образом.

Раствор имидазола в полярном, стойком в у<ловиях синтеза, органическом растворителе непрерывно подают в испаритель, где подогревают до температуры кипения. Образовавшиеся пары смешивают с ацетиленом и паро-газовую смесь направляют в реактор, в котором находится катализатор.

Продукты реакции непрерывно выводят из

10 реакционной зоны, охлаждают, конденсируют и разделяют путем фракционной разгонки.

Быход го-ового продукта колеблется для различных имидазолов в пределах 89 — 95 /с, в расчете на прореагировавший нмидазол. Ката1S лизатор в реакторе может находиться в виде стационарного, кипящего или виброкипящего слоев. Применение подвижного слоя катализатора позволяет отводить тепло реакции и легко регулировать температуру. В качестве но20 сителей могут быть использованы активированная 41сОз, МдО, Сг Оз и другие.

Можно также приготовить катализатор путем смешения окисей, гпдроокпсей щелочных металлов или их солей неорганических и ор2ч ганических кислот с соединениями (например, окисями или нитрата. iп) металлов I I — X 1 групп периодической системы, такими как

Мр, Zu, А1, Th, В1, Сг, с последующим гранулированием и прокаливанием. Содержание чп щелочного металла в катализаторе составляет

268431

Составитель Н. Филиппова

Редактор Л. Г. Герасимова Техред Л. Я. Левина 1(орректор А. И. Зимина

Заказ 1773/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, 4С-З5, Раушска» наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр.

3 — 15/p. Лучшие результаты получены на катализаторах, приготовленных с использованием в качестве носителя активированной окиси алюминия. Предложенные катализаторы работают длительное время, а в случае зауглероживания легко регенерируются прокаливанием их в токе воздуха при температуре около

500 С.

Таким образом, проведение процесса в газовой фазе при температуре выше 200 С с применением указанных катализаторов создает возможность работать при атмосферном давлении, что уменьшает взрывоопасность процесса и упрощает аппаратурное оформление.

Кроме того., предложенный способ позволяет легко регенерировать катализатор известным способом.

Пр имер 1. 40 с,яз катализатора, приготовленного осаждением нитрата калия на активированчую окись алюминия с размером зерен 0,25 — 1,0,им и прокаленного при 450 С, загружают в реактор, который устанавливается на площадке вибратора и присоединяется к испарителю и системе улавливания. Испаритель представляет собой сосуд емкостью

150 смз, заполненный кольцами Рашига. Реактор — полый сосуд, снабженный трубками для подвода реагентов и вывода реакционной смеси. В реакторе и испарителе с помощью ьлектрообогрева устанавливают температуру

300 С. В среднюю часть испарителя дозировочным насосом подают раствор имидазола (55 вес. %) в N-метилпирролидоне, а в нижнюю — инертный газ, который через 0,5- — 1 час заменяют ацетиленом. Под действием вибрации катализатор поддерживают в состоянии псевдоожижения. После установления стационарного режима в испарптель в течение 3 час подают 22 г имидазола, 18,1 г N-метилпирролидона и 36,5 4 ацетилена. Пройдя через реактор, реакционная смесь поступает в охлаждаемые приемники, в которых высококипящие компоненты конденсируются, а непрореагировавший ацетилен выводится в атмосферу или возвращается в испаритель. Разгонкой конденсата (46,1 ") выделяют 17,6 г Х-метилпир5

ЗО

45 ролидона, 21,7 г N-винилимидазола (т. кип.

82 — 84 С при 0 мм рт. ст.), 5,5 г непрореагировавшего имидазола (т. кип. 128 С при

10 .и.и рТ. т.) и 1,3 с. смолl>I. Съем Х-винилимидазола 164 г/.4 кат. час, выход 95%.

Пример 2. В испаритель, нагретый до

360 С, подают в течение 4,5 час 57 г 40 /o-ного раствора бензимидазола в N-метилпирролидоне и 51,7 л ацетилена. Паро-газовую смесь из испарителя пропускают через 40 сла катализатора, приготовленного осаждением ацетата калия на А!20з и прокаленного при температуре 320 С. Температура в зоне реакции 300 С.

Разгонкой реакционной смеси (59,67 г) выделяют 33,2 г Х-метилпирролидона, 25,37 г N-винилбензимидазола (т. кип. 144 — 145 С при

II мм рт. ст.) и 1,1 г неперегоняющего остатка. Съем N-винилбензимидазола 141 г/л кат. час; выход 91,5 P/p.

П р им ер 3. В условиях, описанных в примере 2, через 40 см- катализатора пропускают

44,6 г 30% -ного раствора 2-метилбензимидазола в N-метилпирролидона и 44,5 л ацетилена. Получают 45,56 г реакционной смеси, из которой выделяют 30 г N-метилпирролидона, 14,34 г N-винил-2-метилбензимидазола (т. кип.

150 С при 10 ям рт. ст.) и 1,2 г смолы. Съем

N-винил-2-метилбензимидазола 89 г/л кат. час, выход 89,6%.

Предмет изобретения

1. Способ получения N-винилимидазолов путем взаимодействия ацетилена с имидазолом в среде органического растворителя при нагревании в присутствии катализатора, отлича/ощийся тем, что, с целью упрошения технологического процесса и устранения взрывоопасности последнего, процесс ведут при 200—

500 С с использованием в качестве катализатора окиси или гидроокиси щелочного металла или его соли с неорганической пли органической кислотой, нанесенного на носитель или смешанного с соединениями металлов II — VI групп периодической системы.

2. Способ по и. I, отличающийся тем, что процесс ведут при 300 †3 С.