Способ выделения 1,5-диоксиантрахинона из смеси изомеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»>771082

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл

С 07 С 49/75 (22) Заявлено 13. 07. 78 (21) 2644749/23-04 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 151Q80. Бюллетень Йо 38

Дата опубликования описания 171080 (53) УДК 547.673. .6.07(088.8) (72) Авторы изобретения

И ° Н. Шевчук и В. П. Невмывако (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ 1,5 -ДИОКСИАНТРАХИНОНА, ИЗ.CZECH ИЗОМЕРОВ

Изобретение относится к области получения индивидуального 1,5-диок"иантрахинона, важного полупродукта в синтезе высокопрочных красителей

«нтрахинонового ряда.

Известен способ получения и выделения 1, 5 — («1 ) и 1, 8-диоксиантрахинонов (I l ) из смеси, содержащей 0% и 42% ll, гидролиэом сильной ми- 0 неральной кйслотой, при зтсм выде.1яется 43 ч. J и 37 ч. ll (1)

Недостатком указанного способа является невысокая степень чистоты целевых продуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, по которому смесь и и разделяют получением разбавленных водных растворов солей щелочных металлов (21

При этом 1,8-изомер, обладающий меньшей растворимостью, отделяют в виде осадка Na-соли, а 1,5-изомер остается в растворе и может быть выделен в свободном виде после нейтрализации минеральной кислотой; содержание 1,5-диоксиантрахинона 92%.

Растворимость 1,5-иэсмера с по-. вышением концентрации щелочи понижается. Растворимость же 1,8-изомера при переходе от менее концентрированных растворов щелочи к более концентрированным мало меняется. Оба эти фактора существенно ограничивают воэможность повышения производительнос- ти аппаратуры, которая и так доста точно низкая (растворимость 1 5-изомера около 40 г/л)

Кроме того, установлено, что I склонен к образованню пересыщенных растворов в щелочах, что создадут дополнительные трудности при осуществлении данного способа разделения смеси и Й,в промьваленном масштабе.

Следует отметить, что укаэанный способ разделения смеси I и 1) неизбежно влечет за собой образование значительного количества неутилизируемых стоков, содержащих неорганические соли (йаС!, Мат SO+ нли другие. в зависимости от кислоты, применяемой для выделения целевого иэомера), Количество стоков составляет не менее 35 т на 1 т 1,5-изомера с содержанием соли около 7 %.

Целью изобретения является устранение сточных вод и упрощение технологического процесса.

771082

Поставленная цель достигается сп — нических растворителях установлено, собом выделения 1,5-диоксиантрахинона что растворимость во всех исследоиз смеси изомеров кристаллизацией, ванных, растворителях значительно ниже отличительной особенностью которого чем !! как при комнатной температуре, является то,что смесь 1,5- и 1,8-ди- так и при температуре кипения соотоксиантрахинонов подвергают кристал- 5 ветствующего растворителя, лизации из органического растворителя В некоторых случаях разница в расТвыбранного из группы: хлороформ, хлор- воримости изомеров достигает почти бензол, дихлорбензол и толуол. 2-х порядков (дихлорэтан, хлороформ).

При изучении растворимости индиви- В таблице приведены полученные редуальных изомеров (1,5 и 1,8) в орга- эультаты.

Растворимость, выраженная в г/л, приводится для температуры кипения растворителя и комнатной

Растворимость, г/л, растворитель, температура, С

Хлорбейзол

Изомер

Хлороформ.Дихлорэтан

Толуол

Бензол

110 20

62 20

13 20

84 20

80 20

1,5-Диоксиантрахинон

1,4 0,6 22,0 3,0 2,5 0,5 11 0 2,0 4,0 2,0

1,8-Диоксиантрахинон 103,8 41,8 620 48

111 50,0 207 28,0 89,0 19,0

Используя полученные данные, найдены условия для разделения изомеров однократной кристаллизацией их смеси из органического растворителя, количество которого достаточно для того, чтобы более растворимый изомер, а именно II i находился в растворен в 35 соответствии с данными таблицы.

Ниже приведены примеры выделения из смеси изомеров кристаллизацией их в органических растворителях (хлорбензол, хлороформ, дихлорэтан).

Пример 1. 10 r смеси диокси- "О антрахинонов (I 60%, II 40%) кипятят

1,5 ч с обратным холодильником в

200 мл хлорбензола до полного растворения осадка.

После охлаждения до комнатной тем- 45 пературы осадок отфильтровывают, промывают 20.мл хлорбенЭола, сушат ° Вес осадка 4,55 r. Содержание 1,5-изомера 95,6%, содержание 1,8-изомера

4,4Ъ. 50

Из маточника отгоняют хлорбензол (остаток — с водяным паром) и высушивают. Вес 5,4 г. Содержание 1,5-изомера 29,7%,содержание 1,8-изомера 70,1%. 55

Пример 2. Смесь диоксиантрахинонов в количестве 10 г (! 45,7Ъ, Il 41,1Ъ примеси других изомеров

13,2Ъ) кипятят в 200 мл хлорбензола ! с обратным холодильником до полного растворения осадка, охлаждают до ком- 60 натной температуры, осадок отфильтровывают, промывают 20 мл хлорбензола, сушат. Вес осадка 4,38 r. Содержание

1,5-изомера 92,2Ъ, содержание 1,8-изомера 6,3%.Маточник обрабатывают 65 как в примере 1, вес осадка 5,6 г.

Содержание 1,5-изомера 9,4 Ъ, 1,8--изомера 68,2Ъ, примеси 22,4%.

Пример 3. 10 r смеси диоксиантрахинонов (! 60Ъ, II 4.0Ú) кипятят с обратным холодильником в 150 мл дихлорэтана до полного растворения с садка. После охлаждения до комнатной температуры осадок отфильтровывают, промывают 10 мл дихлорэтана, сушат. Вес осадка 5 9 r. Содержание

1,5-изомера 98,1%, содержание 1,8-изомера 1,9%. Из маточника отгоняют на водяной бане дихлорэтан, осадок высушивают. Вес 4,08 г. Содержание

1,5-изомера 2,4Ъ, содержание 1,8-изомера 97,6%.

Пример 4. Смесь диоксиантрахинонов в количестве 10 г (! 45 7% !! 41,1%, примеси других изойеров

13,2%) кипятят в 150 мл дихлорэтана с обратным холодильником до полного растворения осадка. После охлажденИя до комнатной температуры осадок отфильтровывают, промывают 10 мл дихлорэтана, сушат. Вес осадка 4,43 г.

Содер>канне 1,5-изомера 94,7%, содержание 1,8-изомера 3,2Ъ.

:заточник обрабатывают как в примере 3, вес осадка 5,56 г. Содержание 1,5-изомера 6,65%, 1,8-изомера

71,2Ъ, примеси 22,1%.

Пример 5. 10 г смеси диоксиантрахинонов (! 60Ъ,II 40%) кипятят с обратным холодильником в 150 мл хлороформа до полного растворения осадка. После охлаждения до комнатной температуры осадок отфильтровывают, промывают 10 мл хлороформа, 771082

Формула изобретения

Составитель Н. Хворостухина

Редакто Т. К знецова Тех ед М.Петко Ко ректор M. Коста

Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Заказ 7392 32

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сушат. Вес осадка 5,92 г. Содержание 1,5-изомера 97,2%, содержание

1,8-изомера 2,8%. Маточник обрабатывают, как в примере 3, вес осадка

4,07 r. Содержание 1,5-изомера 5,8%, 1,8-иэомера 94,2%.

Пример 6. Смесь диоксиантрахинонов в количество 10 r (! 45,7%, !! 41,1%, примеси других изомеров

13,2%) кипятят в 150 мл хлороформа с обратным холодильником до полного растворения осадка. После охлаждения до комнатной температуры осадок отфильтровывают, промывают 10 мл хлороформа, сушат, Вес осадка 4,45 r.

Содержание t 93,2%, !! 4,5%. Маточник обрабатывают, как в примере 3, вес 15 осадка 5,54 r. Содержание 1,5-изомера 7,5%, 1,8-изомера 70,6%,примеси

21,9%.

Иэ двух диоксиантрахинонов 1,5-изомер обычно представляет больший Щ интерес в технологии, так как применяется для синтеза красителей, представляющих значительный интерес в колористическом отношении (например.кислотный синий антрахиноновый, дисперсный синий 25).

Учитывая, что современное аппаратурное оформление процесса позволит достигнуть регенерации растворителя на 98% и более, предлагаемый способ представляет интерес в экономическом отношении ввиду отсутствия сточных вод

Из примеров, приведенных выше, наибольший интерес представляет хлор35 бензол, обладающий достаточно высокой температурой кипения (что обеспечивает растворимость t! более

600 г/л), сравнительно малой ток.сичностью по сравнению с хлороформом и дихлорэтаном, что делает его наиболее приемлемым в экс номическом отношении.

Качество 1,5-диоксиантрахннона, выделенного по предлагаемому методу, как можно судить по аналитическим данным, достаточно высокое. Так, например, кристаллизацией смеси и !! из дихлорэтана можно получить 1,5-иэомер 98%-ной чистоты, а иэ хлорбензола 92%-ной чистоты.

Способ выделения 1,5-диоксиантрахинона иэ смеси изомеров кристаллизацией, отличающийся тем, что, с целью устранения сточных вод и упрощения технологического процесса, смесь 1,5- и 1,8-диоксиантрахинонов подвергают кристаллизации из органического растворителя, выбранного из группы хлороформ, хлорбензол, дихлорэтан и толуол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CttlA 9 3884943, кл. 260-383, опублик. 1976.

2. Патент ФРГ Р 2458992, кл. С 07 С 49/75, опублик. 1978(про-.. тотип).