Способ получения имида тримеллитовой кислоты

 

1111 595306

Союз Советских

Социалистических

Респтбднк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.08.76 (21) 2395028/23-04 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень М 8 (45) Дата опубликования описания 20.03.78 (51) М. Кл. C07D 209/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 547.585.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Суворов, В. С. Кудинова и С. А. Айтжанова

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук

AH Казахской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИДА ТРИМЕЛЛИТОВОЙ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому способу получения имида тримеллито вой кислоты, ценного мономера для синтеза тер IocTQIIKHx и химически устойчивых полимерных материалов.

Известен способ получения имида тримеллитовой кислоты нагреванием трнмеллитовой кислоты с 12%-ным аммиаком прп температуре 285 — 330 С и давлении 12 мм рт. ст.

Имид тримеллитовой кислоты возгоняют, 32тем при 300 — 310 С вещество перегоняют. Температура плавления полученного имида тримеллитовой кислоты 266 — 268 С (1).

Недостатком способа является его многостадийность.

Известен также слособ получения импда тримеллито вой кислоты обработкой тримеллитового ангидрида осушенным аммиаком в среде диметилформамида прн 120 С в течение 2 час с последующей промывкой целевого продукта бензолом, сушкой, обработкой разбавленной .соляной кислотой прп нагревании и перекристаллизацией из воды. Выход имида тримеллитовой кислоты 78, температура плавления 265 С (21.

В таком способе сырьем для получения имида тримеллитовой кислоты является сама тримеллитовая кислота или ее ангидрид.

1Чногостаднйность процесса усложняет способ: для получения чистого продукта необходима его двухкратная возгонка с последующей псрекрнсталлпзацнсй нз метнлового спирта или длительная очистка с дополнительной перекрпсталлпзацней им11да нз воды.

Кроме того, выход продукта невысок.

Цслью предлагаемого изобретения является упрощение технологии процесса, увеличение выхода и ногышснпс качества продукта.

10 Поставленная iioëü достигается опнсывасмым сгособом получения имнда тримеллнтоВой Кl:СЛОТЫ. COCTOHIITIDI В ЩСЛОЧНОМ ГПДРОлизе 4-цпанфталпмпда, например ЗОО/о-дым водным раствором аммиака, при 200 — 250 С

15 с последующим тсрмпческпм дсзампнпрованпем гпдролнзата прп температуре 240—

250"С и давлении 14 — 17 мм рт. ст. Выход продукта до 99,";. Полученный пмпд тримеллитовой кислоты нс трсбует дополнительной

20 очистки, Температура плавления 265 — 267 С.

Технология способа заключается в следующем. В автоклав T.oìåù2þò 4-цнанфталнмпд. воду и аммиак Iipli соотношснин 4-цпанфталIIXIII+ — вода — 2 1м112к, равно si 06bI IIIO 1: 750:

25: 50.

Автоклав с пс,однымп продуктами помещают в электропечь, нагретую до 200 — 250"С, и вь1дсржпвают TiplT заданной температуре в течение 1 — 6 час. Полу 1снный гпдролпзат

30 упарпвают досуха, а затем подгсргают тсрмп595306

Составитель Т. Понкратова

Редактор Л. Герасимова Техред А. Камышникова Корректоры: Л. Денискина и Л. Котова

Заказ 43/15

Изд. R9 255 Тираж 567

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Сапунова, 2

Типография, пр. ческому дезаминированию в токе инертного газа пли воздуха прк 240 — 250 С и остаточном давлении 14 мм рт. ст. При этом npoucYoäèò сублимация имида т1римеллитовой кислоты.

Приме р 1. В автоклав помещают 2,5 г

4-циан фталимида, 187,5 мл воды и 42 мл

30%-ного раствора аммиака (молярное соотношение 4-цианфталимид — вода — аммиак 1:

: 750:50). Гидролиз проводят в течение 1 час при 250 С, По окончании процесса гидролизат переносят в колбу, отгоняют водный раствор аммиака досуха при атмосферном давлении и затем проводят термическое деза минирова InIe.

Для этого подают ток аргона и колбу с осадком нагревают до 250 С п ри остаточном давлении 14 мм рт. ст. в течение 3 час. После такой обработки образуется имид тримеллитовой кислоты, который сублимируется на стенках колбы.

Получено 2,72 r имнда тримеллитовой кислоты, что составляет 989/о от теоретически возможного в расчете на исходный 4-цианфталимид.

Найдено, /о.. С 56,93; 56,91; Н 2,58; 2,83;

N 7,11; 6,82.

С9Н504Х.

Вычислено, %. С 56,54; Н 2,62; N 7,33.

Темпер атур а плавления 265 — 267 С.

Пример 3. В автоклав загружают 2 г

4-цианфталимида, 150 мл воды и 33,6 мл

30%-ного раствора аммиака (MOJIEpHoe coотношение 4 - цианфталимид — вода — аммиак равно 1: 750: 50). Автоклав помещают в электропечь, нагрету ю до 200 С, и процесс ведут в течение 6 час.

Полученный гидролизат подвергают обработке аналогично примеру 1 в токе воздуха.

Получено 2,2 г имида тримеллитовой кислоты, что составляет 99% от теоретически возможного в расчете на исходный 4-цианфталимид.

Найдено, о/о. С 56,60, 56,85; Н 2,78; 2,80;

N 6,83; 7,09.

СдН,04Х.

Вычислено, /о. С 56,54; Н 2,62; N 7,33.

Темп ература плавления 264 — 267 С.

Пр имер 3. В автоклав загружают 3 г

4-цианфталимида, 230 мл Н90 и 50 мл

30%-ного раствора аммиака (моляр ное соотношение 4 - цианфталимид — вода — аммиак равно 1: 750: 50, т. е. аналогично примерам

1 и 2) и содержимое автоклава подвергают гидролизу аналогично примеру 1.

Полученный жидкий гидролизат пюдверо е

35 гают обработке аналогично примеру 1 при

240 С и осгаточном давлении 17 мм рт. ст.

Процесс дезаминирювания длится 2,5 час.

Получено 3,28 г имида тримеллитовой кислоты, что составляет 98,5 /о от теоретически возможного в расчете на исходный 4-цианфталимид.

Пример 4. В автоклав загружают 2 r

4-цианфталимида, 210 мл воды и 3,4 мл

30%-ного раствора аммиака (молярнюе соотношение 4 - цианфталимид — вода — аммиак равно 1: 1000: 5). Автоклав помещают в электропечь, нагретую до 200 С и ведут процесс в течение 6 час. Степень гидролиза достигает

49,7%, судя по хроматографическому анализу.

Полученный гидролизат подвергают термическому дезаминированию при 250 С, остаточном давлении 15 мм рт. ст. Время дезаминирования 2 час. Получено 1,1 г и мида тримеллитовой кислоты, что составляет 49,0 от теоретически возможного в рассчете на исходный 4-цианфталимид.

Предлагаемый способ характеризуется следующими преимуществами.

Имид тримеллитовой ки слоты получается с выходом до 98 — 99%.

Получаемый имид тримеллитовой кислоты имеет высокую степень чистоты и не нуждается в перекристаллизации. Его эквивалент нейтрализации без перекристаллизации соста1вляет 191,05, а температура плавления и данные микроанализа соответствуют характеристикам чистого продукта.

Процесс может быть осуществлен на типовюй промышленной аппаратуре.

Способ не предусматривает применения дефицитных реагентов.

Формула изобретения

Способ получения имида тримеллитовой кислоты, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, увеличения выхода и повышения качества целевого продукта, 4-цианфталимид подвергают щелочному гидролизу при 200 — 250 С с последующим термическим дезаминирюванием продуктов гидролиза при 240 — 250 С и давлении 14 — 17 мм рт. ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Е. Spath, F. Kuffner, Berichte der deutschen chemischen gesellschaft», 64, 1931, с. 375.

2. I. Fontan, de Abaiv I, Revista de Plasticos Modenos Ano, XXI, 1970, с. 165 — 177.