Способ получения @ -нафтола

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ 876634 (61} Дополнительное к авт. сеид-ву рцм. К,з (22) Заявлено 0606-77 (21) 2491994/23-04 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

С 07 С 39/14

Государственный комитет

СССР оо декам изобретевяй н открытий

Опубликовано 301081 Ь оллетень.М 40 (53) УДК 547. 655 ° 1 (088.8) Дата опубликования описания 3 010.81 (72) Авторы изобретения

С.М. Алиев, В.С. Алиев, Н.И. Гусейнов, В.A..Íàãèåâ и Н.Т. Султанов

Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических (71)Заявитель процессов им.акад.R).Г.Мамедалиева AH Азербайджанской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Q -НАФТОЛА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения

a(-нафтола, который применяется в производстве высокоэффективного инсектицида — карбарила (торговое наз вание "Севин" ) против совки, а также в производстве азокрасителей. Кроме того, с(.-нафтол является эффективным антиоксидантом для производства минеральных и растительных масел., Известен способ получения СЬ-нафтола окислением .нафталина в присутствии пятиокиси ванадия и сульфата калия при 430оС (1).

K недостаткам данного способа от- .15 носится низкий выход целевого продукта (1-1,5%) Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 20 способ полученияоБ-нафтола сульфированием нафталина избытком серной кислоты - моногидратом при 0 С и перемешивании с последующей выдержкой реакционной массы при данной температуре. 25

Полученную при этом нафталин-С -сульфокислоту сплавляют с гидроокисью натрия или калия при 180-280ог, сплав охлаждают, продукты сплавления подкисляют и выделяются-нафтол с выхо- Я9 дом 88%. При этом продукт содержит до 113 изомерного Р-ыафтола (2).

Недостаток известного способа— сравнительно низкий выход целевого продукта, а также его низкое качество °

Цель изобретения — повышение выхода и чистоты целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что сульфирование нафталина прово- дят эквимолекулярным количеством мо-. ногидрата серной кислоты в присутствии уксусного ангидрида, взятого в мольном соотношении к нафталину,равном 0,5-1,5:1, при 30-75 Ñ.

Для обеспечения заданной температуры серную кислоту добавляют к смеси нафталина и уксусного ангидрида в течение 30-60 мин.

В ходе сульфирования образуется вода, которая, реагируя с уксусным ангидридом, дает уксусную кислоту,которая в свою очередь по мере образо-. вания непрерывно удаляется из реакционной зонЫ. В случае применения из" бытка (1,5 моль) уксусного ангидрида последний образует частично ацетат нафталин-т -сульфокислоты и частично отгоняется s смеси с уксусной кислотой.

876534

Лцетат нафталин-а .-сульфокислота при взаимодействии с 1 моль гидроокиси щелочного металла количественно превращается в соль нафталин-d-сульфокислоты с образованием при этом уксусной кислоты.

В случае когда количество уксусного ангидрида составляет 0,5 моль на

1 моль нафталина, то около 0,5 моль реакционной воды реагирует с vtccvcным ангидридом с образованием

1,0 моль уксусной кислоты, которая 10 отгоняется в виде смеси с остальной частью (0,5 моль) реакционной воды.

При соотношении уксусного ангидрида и нафталина, равном 0,5-1:1 моль, выход нафталин-с(-сульфокислоты количественный. Полученная нафталин- .—

-сульфокислота практически не содержит серную кислоту, воду, уксусный ангидрид и уксусную кислоту. Нафталин-Р-кислота и нафталиндисульфокислоты, как и сульфоны, полностью отсутствуют. .! — ..

Получение нафталин-а(;.сульфокислоты может быть осуществлено и в реакторах проточного типа, работающих непрерыв- д но. Процесс можно вести в колонном аппарате, разделенном на секции и снабженном мешалкой и охлаждающей рубашкой. В этом аппарате непрерывно подают сверху раствор нафталина в уксусном ангидриде, взятых в равных мольных количествах, а в каждую из

3-5 секций подают серную кислоту (по 0,2-0,33 моль в каждую секцию

1 моль моногидрата). С низа колонны реакционная смесь поступает в пленочный испаритель, снабженный рубашкой для поддержания нужной температуры.

Реакционная смесь стекает по стенкам испарителя вниз, образующаяся в ходе реакции уксусная кислота непрерывно 40 отводится с верха испарителя, с низа испарителя непрерывно отводится чистая нафталин &сульфокислота. Полученная указанными приемами нафталин-С ;сульфокислота поступает на щелоч- 4 ное сплавление с 3-4 моль КОН или йаОН, содержащих 5-10% воды, при

180-280 С в течение 10-30 мин в периодическом или проточном реакторе, снабженном механической мешалкой и рубашкой для поддержания температуры не выше 280 С. По завершении сплавс ления сплав охлаждают до 180 С и разбавляют с равным объемом воды. Полученный раствор смешивают с равным объемом разбавленного водного раство А серной кислоты, количество которой составляет 0,5-1,0 моль.

К концу смешения температура смеси достигает 90-95 С. Далее полученную смесь подают в кристаллизатор,где {) по мере охлаждения смеси Q-нафтол выделяется в виде игольчатых кристаллов. Далее смесь продолжают охлаждать до 10-20 С иЫ-нафтол отделяют фильтрованием. Выход кристаллического д -нафтола с чистотой Я9,5% составляет 0,7-0,8 моль (70-80% от теории) на 1 моль нафталина. Содержание

Р-нафтола a@C.-нафтоле 0,5%,другие примеси отсутствуют. Фильтрат обрабатывают О, 25 объемом (от объема фильтрата) растворителя нафтолов, например четыреххлористым углеродом, после отстояорганический слой, содержащий нафтолы, отделяют от водного слоя, содержащего сульфаты и сульфиты щелочных металлов, отгонкой органического растворителя и получают 0,15-0,27 моль (15-27% от теории) оС-нафтола с чистотой 95-98%. Общий выход о(-нафтола составляет 0,95-0,97 моль (95-97% от теории) на 1 моль взятого нафталина.

Водный слой, состоящий из воды, сульфатов и сульфитов, подают на пленочный испаритель, воду отгоняют и повторно используют в стадии подкисления расплава.

Полученные сульфаты и сульфиты калия после соответствующей обработки (например, после удаления примеси органики — нафтолов и окисления сульфитов в сульфаты) пригодны для применения в составах минеральных удобрений.

Пример 1. 128 (1 моль) нафталина растворяют в 102 г (1 моль) уксусного ангидрида в аппарате,снабженном мешалкой и устройством для подачи серной кислоты, дефлегматором, холодильником и вакуумным приемником. Далее 98 г (1 моль) 100%-ной сернои кислоты приливают к раствору нафталина в уксусном ангидриде в течение 30 мин, что обеспечивает температуру реакционной смеси 60 С. Непрерывное удаление образующейся уксусной кислоты ведут под вакуумом 1-

10 мм рт.ст. По завершении процесса, т.е. по прекращении отгона уксусной кислоты, получают 208 r (1 моль) нафталин-К-сульфокислоты и 118 r (2 моль) ледяной уксусной кислоты.

Полученную нафталин-с6-сульфокислоту приливают к 224 r (4 моль) расплава гидроокиси калия, имеющего температуру 180 С, при интенсивном перемешивании, и,далее температуру расплава доводят до 280 С в течение о

5.мин и выдерживают при этой температуре.10. мин для завершения процесса сплавления. Далее расплав охлаждают до 80 С, разбавляют 200 г воды и о полученный раствор смешивают с

400 г воды, содержащей 98 r (1 моль) серной кислоты (моногидрата). Далее смесь переносят в кристаллизатор и охлаждают до 10 С. Выпаво ший осадок С ;нафтол выделяют фильтрованием. Фильтрат состоит из воды, сульфата калия и сульфита калия. Выход а . -наФтола с чистотой 99,5% составляет 115 г (О, 8 моль), что от теории (считая на нафталин) равен 80%.Фильтрат обрабатывают с равным объемом четы876634

Формула изобретения

Составитель Е. Щипанова

Редактор Л. Филь Техред T.Ìàòî÷êà Корректор М. Демчик

Заказ 9494/28 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г; ужгород, ул. Проектная, 4 реххлористого углерода и после отделения водного слоя и отгона СС14 получают 25 г а -нафтола (0,7 моль)(выход от теории 17%) с чистотой 95,0%. Суммарный выхода. .-нафтола составляет 97% от теории с чистотой 98,6%. Водный слой испаряют и получают смесь калий сульфата и калий сульфита.

Пример 2. 128 г (1 моль) нафталина растворяют в 153 r (1,5 моль) уксусного ангидрида в ап" парате (с мешалкой), снабженном устройством для подачи серной кислоты, цефлегматором, холодильником и вакуумным приемником. Далее 98 г (1 моль) 100%-ной серной кислоты приливают к раствору нафталина в ук" сусном ангидриде в течение 45 мин, что обеспечивает температуру реакци" анной смеси 30-45 С. Непрерывное удаление образующейся уксусной кислоты ведут под вакуумом 1-10 мм1/рт.ст.По 20 завершении процесса, т.е. по прекра-, щении отгона уксусной кислоты, получают 218 r нафталин - -сульфокислоты с примесью ее ацетата, 135, 5 г уксусной кислоты, 25,5 г уксусного ан". гидрида и 5 г потери. Полученную нафталин-ц -сульфакислоту сплавляют в условиях, описанных в примере 1, в течение 30 мин и далее сплав растворяют в воде и подкисляют разбавленным водным раствором серной кислоты, со" держащей 49 r (0,5 моль) моногидрата, после охлаждения раствора и фильтрации получают 101 r (0,7 моль) -нафтола с чистотой 99, 5%; что составляет 70% от теории,считая на взятый нафталин. Фильтрат обрабатывают равным объемом циклогексана, отделяют водный слой, циклогексан отгоняют и получают 36 г (0,25 моль) с -нафтола с чистотой 98%. Общий выход К-нафтола 137г 40 (0,95 моль), что от теории составляет 95%. Средняя чистота смеси -нафтола 99%.

Пример 3.128 r(1 моль) нафталина смешивают с 51 г (0,5 моль) уксусного ангидрида и при перемешива" нии к смеси добавляют 98 г (1 моль)

100%-ной кислоты в течение 60 мин, обеспечивая температуру реакционной смеси 75 С. Продолжая перемешивание с сухим азотом, непрерывно удаляют образовавшуюся смесь 60 г уксусной кислоты и 9 r воды и получают 208 г !1 моль) нафталинM-сульфокислоты.

После сплавления и подкисления сплава согласно примеру 1 получают 138 r (0,98 моль, 96% от теории) -а -нафтола с чистотой 98,8%.

1. Способ полученияс4 .-нафтола сульфированием нафталина с моногидратом серной кислоты с последующим сплавлением полученной нафталинсульфокислоты с гидроокисями щелочных металлов при 180-280О C, подкислением продуктов сплавления и выделением

if-нафтола, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и чистоты целевого продукта, нафталин сульфируют эквимолярным количеством моногидрата серной кислоты в присутствии уксусного ангидрида, взятого в мольном соотношении к нафталину равном 0,5-1,5:1, при 30-78 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- шийся тем, что серную кислоту добавляют к смеси нафталина и уксуснога ангидрида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дональдсон Н. Химия и технология соединений нафталинавого ряда, M., Госхимиэдат, 1969, с. 31.

2. Там же, с. 128-169,303.