Способ получения 1-амино-3,6,8-трисульфокислоты нафталина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ""9888О8

Союз Советских

Социалистических

Республик к ьвтоескомм свидетельств (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12 08.81 (2>)3330357/23-04 fS1}М.КИ. с присоединением заявки М(23) Приоритет—

С 07 С 143/60// .С 09 В 49/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 1Я)133. Бюллетень Мо 2

Дата опубликования описания 150183 (Щ УДК 547.654. .2.07(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Х.Катунин, A.À.Êîíàðåâ, Л.С.Помогаева и (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧВНИЯ 1-АКИНО-3,6,8-ТРИСУЛЬФОКИСЛОТЫ

НАФТАЛИНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 1- амин о-3, б, 8-три суль фоки слоты нафталина, которая находит применение в производстве красителей.

Известны электрохимические способы получения 1-амнно-3,6,8-трисульфокислоты нафталина, например, восстановлением 1-нитро-3,6,8-трисульфокислоты нафталина в сернокислой среде в цилиндрическом электролизере с диафрагмой из неглазурованного фосфора на свинцовом катоде при постоянной плотности тока 3 A/äì температуо

I ре 30-40 С и поддерживании разности уровней католита и анолита до 20 см для получения высоких превращений исходных веществ до 98% и достижения выхода по току 70-75% от теории (1 j.

Недостатками данного способа являются использование громоздкой аппаратуры, вследствие использования толстых фарфоровых диафрагм, цилиндрической конструкции электролизера, а также усложнение аппаратуры, связанное с необходимостью поддержания различных уровней в катодном и анодном пространстве.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 1-амино-3, 6,8-трисульфокислоты нафталина, заключающийся в том, что 1-нитро-3,6, 8-трисульфокислоту нафталина подвергают электрохимическому восстановлению в сернокислой среде в электроли зере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами при понижении плотности то 0 ка от 10 A/дм до 2 A/äì и темпе2 ратуре 35-70оС. Выход по току 70-85%, по веществу - до 98%, длительность процесса - 3, 5 ч (2 ).

Недостатком известного способа является относительная длительность проце сса.

Цель изобретения — интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается согласно способу получения 1-аМино-3,6, 8-трисульфокислоты нафталина электрохимическим восстановлением 1-нитро-.

-3,6,8-трисульфокислоты нафталина в сернокнслой среде в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами на свинцовом катоде при температуре 80-90оС и постоянной плотности

ЗО тока 10-50 А/дм . 988808

Выход по веществу до 98,5%, йо току — 70-90%, длительность процесса — 0,54-2 ч.

Процесс восстановления проводят при 80-90 С (предельная температура о процесса восстановления ограничивается термической устойчивостью используемых катионообменных мембран) и повышенных плотностях тока 10 A/äì

50 A/дм без снижения выхода по ве2 ществу (9 8% ) и обеспечении высокого выхода по току (70-90Ъ) . Дальнейшее повышение катодной плотности .тока нецелесообразно, так как это приводит к снижению выхода по Toêó.

Использование повышенных катодных плотностей тока в сочетании с повышенной температурой направлено на обеспечение необходимого для восстановления эффективного потенциала катода (0,54-0,68 В относительно хлорсеребряного электрода) . В прототипе для достижения указанной величины потенциала катода используется. прием постепенного понижения плотности roêà от 10 А/дм до

2 А/дм в интервале. 35 -70 С. Однако 25 средняя плотность тока по прототипу составляет всего 5 А/дм, что делает процесс восстановления малопроизводительным.

Таким образом, применение высоких 30 плотностей тока и повышенных температур существенно ускоряет процесс электролиза и тем самым повышает производительHoсть электролизера.

Пример 1. 120 мл водного 35 раствора, содержащего 20,1 г 1-нитро- 3,6,8-трисульфокислоты нафталина и около 17,6Ъ серной кислоты, загружают в катодную секцию электролизера целевого типа, моделирующего фильтр- 4Q прессную конструкцию. В анодную секцию, отделенную от катодной секции катионообменной мембраной типа МК-40, загружают 40Ъ-ную серную кислоту до уровня раствора в катодной секции. 45

В качестве катода используют перфо. рированную свинцовую пластину с рабочей поверхностью 0,38 дм . Анодом служит пластина той же поверхности из стойкого к анолиту свинцового сплава. 5О

При интенсивном перемешивании и температуре 80 С в ходе электролиза под-. держивают постоянную плотность тока

10 A/äì . Выход 1-амино-3,6,8-трисульфокислоты нафталина 97,6%, по току—

90%. Продолжительность процесса 2,0 ч.

1-амино-3,6,8 грйсульфокислоту нафталина выделяют из реакционной массы путем высаливания хлористым йатрием,,создавая концентрацию последнего в растворе 50-80 г/л.

Пример 2. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 20 А/дм . При этом выход по веществу составляет 98,0%, по току - 80,4%. Продолжительность процесса 1,15 ч.

Пример 3. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 30 А/дм . При этом выход по веществу составляет 98%, по току — 78,0%. Продолжительность процесса 0,77 ч.

Пример 4. Процесс восстанов,ления арободят аналогично примеру 1 при плотности тока 40 А/дм . При этом выход по веществу составляет

98,5%, по току — 72,2%. Продолжительность процесса 0,64 ч.

Пример 5. Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 50 A/äì . При этом выход по веществу составляет

98,2Ъ, по току — 70%. Продолжительность процесса 0,54 ч.

Пример 6 ° Процесс восстановления проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 50 А/дм и температуре 90 С. При этом выход по веществу составляет 98,0Ъ, по току

74,0%. Продолжительность процесса

0,49 ч.

Экспериментальные результаты представлены в таблице.

Из таблицы видно, что при 50 С (средней температуре для интервала 35-

70 С, приведенного в прототипе) повышение плотности тока значительно уве- личивает производительность процесса восстановления, однако выход по току при этом снижается от 67,2Ъ до 56%, т.е. ниже, чем в прототипе (70%).

При 80ОC в интервале плотностей тока 10-50 А/дм выход по току изменяется от 70,0% до 90,0Ъ, при этом производительность процесса по 1-амино-3,6,8-трисульфокислоте нафталина оказывается выше по сравнению с прототипом в 2-7 раз и достигает 23,587,0 r 1-амино-3,6,8-трйсульфокислоты нафталина с 1 дм катода в час.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить высокий выход (98-98,5Ъ) 1-амино-3,6,8-трисульфокис:лоты нафталина по. веществу и по току (70,0-90%) при упрощении технологии и существенном повышении производительности электросинтеза.

988808

Температура, С

Плотность тока

А/

Примеры

Выход по току, Ф

Выход по веществу, %

Производи тельностьr2 г/ч дм

Выход по веществу

Производительность, r/÷.дм

Выход по току II

67,2

10 97,8

3 r08 15 r25 97 кб

2,0

23,49

64,,0 1,92 23,47

98,0

40,64

97,5

62,0

1<67 28 13 98r0. 80 4

1,15

97,8

58,0

1,15 40,84 98,0 78,0 О, 77

61,00

97,7

73,4

56,(3

О, 89 52, 78 98,5

72,7 0,64

982 .. 70

87,0

0,54

98,0

70,0

4,0

9,5

10 98 0

70,0

12,68

3,0

Примеры из прототипа. са, последний проводят при темпера35 туре 80-90 С и постоянной плотности тока 10-50 А/дм .

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4О 1. Патент Японии Р 1255, сб. I I, 676, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2608040/23-04, кл..С 07 С 143/60, 24 ° 04.78 (прототип).

Составитель Т. Власова.Редактор Т.Иитрович Техред Е.Харитончик Корректор С. Шекмар

Эаказ 10983/31 Тираж 416 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Продолжительность электролиза, ч

Способ получения 1-амино-3,6,8-трисульфокислоты нафталина электрохимическим восстановлением 1-нитро-3,6,8-трисульфокислоты нафталина в сернокислой среде в электролизере с разделенными катионообменной мембраной катодным и анодным пространствами на свинцовом катоде при нагревании, о т л и ч а ю м и и с я тем, что, с целью интенсификации процес1

Продолжительность электролиза, ч