Способ получения м-нитроанилина

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРВХВБЛИН 51)5 С 07 С 211 ГОСУД АРС ПО ИЗОБР ПРИ ГННТ ТВЕННЫЙ НОМИТЕТНИЯМ И ОТНРЫТИЯСССР НИЯ Е А лиза ковскоепение и Мо бъед инс тут орит Никол инице 8.8)детельствоС 87/60, 1 СС 77 восст глоще роцес САНИЕ ИЗ СНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт органическоги электрохимии АН КазССРнаучно-производственное о(56) Авторское свиНф 578303, кл, С 07 Изобретение относится к усовершенствованному способу получения м-нитроанилина (м-НА), который используется в качестве промежуточного продукта в производстве красителей, лекарственных препаратов, кино- и фотоматериаЦелью изобретения яв чение выхода целевого пр шение производительностП р и м е р 1 (сравн реакционный сосуд внося Рд/А 10(0,026% РЙ от нитроьензола (м-ДНБ, 4 этанола и насыщают водо ниеч при перемешивани и 20 С. После насыщения ный сосуд в нос я т 3, 0 г и этанола и проводят Процесс ведут до по продолаительность п яется увелиодукта и повыпроцесса.тельный). В0,02 г 4%массы и-димл 96%-ного одом в тече- и при 1,0 МПа в реахцион- ДНБ и 10 мл а новление.ния Э моль Н) са 28 мин.(57) Изобретение относится к ароматическим аминам, в частности к получе"нию м-нитроанилина, может быть использовано в производстве красителей ифармпрепаратов, Цель - увеличение выхода целевого продукта и повышениепроизводительности процесса. Последнийведут гидрированием и-динитробензолав присутствии 4-5%-ного палладия наоксиде алюминия в среде этанола (изопропанола) и воды (1;1 по объему) при1,0-2,0 МИа. Эти условия повышают выход продукта с 81 до 82-90% и производительность процесса с 880 до 923,11707,6 кг/ч . г-атом 11 осле прекращения процесса катализат двух параллельных опытов отфильтровывают от катализатора, затем упаривают растворитель, осадок промывают водой, церекристаллизовывают из воды и сушат при 80 С. После сушки получают 3,96 г целевого продукта (выход 82%) в виде оранжевых блестящих кристаллов, т.пл, 113-114 С (по литературным данным т,пл. 1140 С).Производительность процесса 551;0 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рй.П р и м е р 2 (сравнительный). В реакционный сосуд вносят 0,02 г 4% Рй/А 1 Оз (0,026% Рй от массы м-ДНБ), 40 мп 96%-ного изопропилового спирта и насыщают в течение 1 ч водородом при перемешинании при 1,0 МПа и 20 фС. После насыщения в реактор вносят 3,0 г м-ДНБ и 10 мл изопропилового спирта и проводят восстановление. После пог1625868 лощения 3 моль Н процесс останавлийвают, выделяют продукт аналогичныиипримеру 1 методами, выход которогосоставляет 80 Х, Продолжительностьпроцесса 31 мин, производительность485,7 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд.П р и м е р 3 (сравнительный)Вреактор вносят 0,02 г 4 Х Рд/А 10 з(0,026 Х Рд от массы м-ДНБ), 40 ил воды и насыщают в течение 1 ч при1,0 МПа и 20 С. После насыщения в реактор загружают 3,0 г м-ДНБ и 10 млводы и проводят восстановление. Послепоглощения 3 моль Н процесс останавливают и выделяют продукт. Выходего составляет 40 Х, Продолжительностьпроцесса 12 мин, производительность64,4 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд.П р и м е р 4 (сравнительный). В 20(0,026 Х Рд ог массы м-ДНЬ), 40 млэтанольно-водного раствора (соотношение этанол : НО = 3:1 об.ч.) и проводят насыщение катализатора при 251,0 МПа и 20 С. После насьпцения катаолизатора осуществляют восстановление3,0 г м-ДНБ (+10 мл растворителя)Продолжительность процесса до поглощения 3 моль Н 25 мин. Выход м-НА 30составляет 85 Х, Производительность процесса 637,9 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атомРд.П р и м е р 5 (сравнительный), Процесс проводят в присутствии 0,02 г4 Х Рд/А 1 Оз при 1,0 МПа и 20 ф в среде этанол-вода (2:1 об.ч.), насыщаякатализатор, восстанавливают 3,0 гм-ДНБ, Продолжительность процессасинтеза м-НА составляет 20 мин. Выход м-НА 87 Х, производительность процесса 831,3 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атомРд.П р и м е р 6. Процесс проводят вусловиях, аналогичных примеру 5, в 45среде этанол-вода (1:1 об.ч.). Выходм-НА составляет 90 Х, продолжительность процесса 16 мин, производительность 1049, 3 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд.П р и и е р 7 (сравнительный) .Процесс ведут в условиях, аналогичныхпримеру 5, среда этанол-вода (0,5::1 об.ч,). Выход м-НА 86 , продолжительность процесса 19 мин, производительность 849,3 кг м-НА в 1 ч на1 г-атом Рд,П р и м е р 8. Процесс ведут в условиях, аналогичных примеру 5, растворитель изопропанол-вода (1;1 об,ч,),Выход м-НА 89 Х, продолжительность реакции 17 мин, производительность1002,7 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд.Примеры 1 - 8 пекаэывают влияниесостава растворителя на выходм-НА и продолжительность процесса:применение смешанных растворителейэтанол-вода и изопропанол-вода вобъемном соотношении, равном 1;1,приводит к увеличению выхода целевогопродукта и повышению производительности процесса по сравнению с применением чистой Н О, 96 Х-ного этанола и96 Х-ного изопропанола.П р и м е р 9 (сравнительный). Процесс проводят в присутствии 0,02 г4 Х Рд/А 1 Оэ при 0,5 МПа и 20 С в среде этанол-вода (1:1 об.ч.). Восстановлению подвергается 3,0 г м-ДНБ, Продолжительность процесса 28 мин, выходм-НА 90 Х, производительность 602,8 кги-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд,П р и м е р 10. Процесс проводятв условиях, аналогичных примеру 9, придавлении водорода 2,0 МПа. Продолжительность процесса 11 мин, выход м-НА82 Х, производительность 1438,7 кг м-НАвч на 1 г-атом Рд,Н р и м е р 11 (сравнительный).Процесс проводят в условиях, аналогич"ных примеру 9, давление водорода3,0 МПа, Продолжительность процесса8 мин, выход м-НА 78 Х, производительность 1893,3 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атомРд.П р и м е р 12 (сравнительный).Процесс проводят при атмосферном давлении 0,1 МПа, Количество катализатора О, 1 г 4 Х Рд/А 3 О , м-ДНБ 0,75 г,температура процесса 20 С, растворитель этанол - вода (1: 1 об.ч.). Продолжительность процесса 38 мин, выход м-НА 89 Х, производительность процесса 22,4 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атомРд.Примеры 6 и 9 - 12 показывают влияние давления водорода на выход целевого продукта и производительность процесса: с повышением давления производительность процесса увеличивается, авыход целевого продукта уменьшаетсядо 78 Х при З,ОМПа. Проводить процесспри давлении ( МПа нецелесообразно, так как продолжительность процес-са возрастает, а производительностьуменьшается. Таким образом, оптимальным интервалом давления водорода, прикотором наблюдаются хорошие выходы162)86 8 6ход м-НА 887 проиэчодительность процесса 923,1 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атомРд,Примеры 6 и 16-18 показывают влияние процентного содержания Рй в катализаторах, нанесенных на-А 10,на выход м-НА. С изменением содержания Рвот 2 до 5 Х (при одинаковомколичестве Рд на массу м-ДНБ) выход м-НА увеличивается с 82 до 90 Х, что обусловлено наличием растворенного водорода вкатализаторах с повышенным ( 4 Х) содержанием Рд.П р и м е р 19. 4,5 г м-ДНБ восста.навливают на 0,02 г 4 Х Рд/А 10(0,017 Х) в среде этанол-вода (1:1)при 1,0 МПа и 20 С. Продолжительностьпроцесса 15 мин, выход м-НА 90 Х, производительность 1707,6 кг м-НА в 1 чна 1 г-атом Рд,При использовании предлагаемогоспособа увеличивается выход целевогопродукта (с 81 до 82-90 Х) и повышается производительность процесса (с880 до 923,1-1707,6 кг м-НА в 1 ч на1 г-атом Рй). м-НА и высокая производительность, является 1-2,0 МПа.П р и м е р 13. Процесс восстановления 3,0 г м-ДНБ в присутствии 0,02 г 4 Х Рд/А 10 проводят при 1,0 МПа и 30 С в растворителе этанол-вода (1: 1 об.ч.). 11 родолжительность опыта 12 мин, выход м-НА 83/, производительность 1307,6 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом РЙ.П р и м е р 14 (сравнительный). Процесс проводят в условиях примера 13 при температуре 40 С, Продолжительность процесса 9 мин, выход м-НА 81 Х, 15 производительность 1700,8 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом РЙ.П р и м е р 15 (сравнительный), Процесс проводят в условиях примера 13 при температуре процесса 60 ОС. Продолжительность процесса 6 мин, выход м-НА 76 Х, производительность 2397,4 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рй.Примеры 6 и 13-15 показывают влияние температуры на выход целевого 25 продукта: уменьшение температуры (ниооже 20 .) приводит к снижению производительности процесса, а также к дополнительным энергозатратам на охлаждение реактора. Использование температу-О ры40 С приводит к уменьшению выхоода м-НА.П р и м е р 16 (сравнительный), 3,0 г м-ДНБ восстанавливают в присутствии 0,04 г 2 Х Рд/А 10 (0,026 Х Рй от массы вещества) в среде этанолвода (1: 1) при 1,0 МПа и 20 С. Продолжительность процесса 21 мин, выход м-НА 83 Х, производительность 747,2 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд, 40П р и м е р 17 (сравнительный), Катализатор 0,027 г Рд/А 10 (0,026 Х Рй от массы м-ДНБ). Условия проведения процесса аналогичны примеру 16. Продопительность процесса 20 мин, вы-. ход м-НА 84 Х, производительность 804,2 кг м-НА в 1 ч на 1 г-атом Рд,П р и м е р 18. Катализатор 0,016 г ,5 Х.У 6/А 10 (0,026 Х Рй от массы м-ДНБ). Условия опыта аналогичны примеру 16. Продолжительность опыта 18 мин, вы)Составитель Редактор И. Дербак Техред А.Кр формула изобретения Способ получения м-нитроанилина путем гидрирования и-динитробензола в присутствии палладиевого катализатора в присутствии низшего алканола, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса и увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют палладий, нанесенный на оксид алюминия, и процесс проводят в спиртово-водных растворах при объемном соотношении этанол (иэопропанол): вода, равном 1:1, и давлении 1,0-2,0 МПа.Л, ИоФфеавчук Корректор И, Эрдейи Заказ 260 Тираж 253ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,0