Способ получения 4, 4-азобензолдикарбоновой кислоты

й-,65701 описд 1 ИЗОБРЕТЕН Союз СоввтсваСоцмалыстицескмхРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДВТИ/О 0 рствюМ квнттетсссалам юзфбратеейв еткрыткй Опубликовано Дата опублик УЙК 547,233..07 (088.8) 05.04.795 алле вання описани Е. П. Ко(54) СПОС ПОЛУТЕНИКИСЛОТЫ ние относится к усовершен-.способу получения 4,4Iкарбоновой, кислоты, испольсинтеза полимерных матебе Изобретествованномуазобензолдиашзуемой дляриалов.Известно н 6 сколько способов получения 4,4 -азобензолдикарбоновой кислоты электровосстановлением соли и-нитронзойной кислоты,Так, например, известен способ, получения 4,4- азобенэолдикарбоновойткислоты, заключаюшийся в том, что провоцят электровосстановление соли и-нитробенэойной кислоты в щелочном растворе в электролиэерах с диафрагмой с последуюшим окислением образуюшейся со-ли 4,4 - гидраэобензолцикарбоновой кислоты, в соль 4,4 т - азобензолцикарбоновой кислоты и выделением целевого продукта известными приемами,Электровосстановление проводят припостоянной плотности тока на катодахиэ нержавеющей стали с осажденной наних свинцовой губкой, которая обраэу,4-АЗОБЕНЗОЛДИКАРБОНОВОИ ется в результате разряда на поверхности катода предварительно вносимых в исходный католит ионов двухвалентного свинца 1.По другому способу алектровосстановление соли и-нитробензойной кислоты проводят в катодах из пористых мегаллов, так же как и в первом случаепри постоянной плотности тока, равной 20 а/цм 2.Однако несмотря на высокий выход целевого продукта (95-97 Ъ) оба эти способа имеют сушественные недостатки: использование в качестве дополнительного сырья соединений двухвалент.- ного свинца загрязнение, целевого продукта и сточных вод ионами свинца, что требует их цополнительной очистки; дополнительный расход электроэнергии на осаждение свинцовой губки и въшеление водорода; дефицит пористых металлов, их низкая механическая прочность и падение активности катодов в хоце электролиза.Все ато значительно усложняет указанные способы получения 4,4- азобенэол- цикарбоновой кислоты.Известно электровосстановление соли и-нитробензойной кислоты в электролизере с диафрагмой с применением щелочного католнта и анолита из раствора минеральной кислоты при постоянной плотности тока 10-40 а/цм 2 на катонах из гладких металлов без добавления ионов свинца в раствор. При атом образуется смесь азо. иазоксицикврбоновых кислот с суммарнымвыходом 85-90% 3,1 эРасход электроэнергии /м 335 А-ч на 1 кгп-нитробензойной кислоты, причем расхоцалектроанергии на побочную реакцию -выделение водорода - составляет около16%,20При проведении электролиза при постоянной плотности тока потенциал алектрода в течение синтеза смещается в отрицательную область цо такой степени,что начинает протекать конкурирующаяреакция - выделение водорода, а восстановление 4,4 - азоксибенз олцнкарбоно 1вой кислоты цо 4,4 - аэобензолцикарбоновой кислоты замедляетсяЭто приводит к загрязнению целевогопродукта смесью взо- и азоксикислот ик дополнительному расходу электроэнергиина выделение водорода.Недостатком атого способа являетсявысокий расход электроэнергии и невоз 35/можность получения индивидуальной 4,4 -азобензолцикарбоновой кислоты.Целью изобретения является умень-,шение расхода электроэнергии и повыше 40ние селективности процесса, Поставлен, ная цель достигается за счет того, что алектролиз ведут с постепенным снижениемплотности тока со скоростью 1,7-6,7А/цм; ч.24Предлагаемый способ получения 4,4-,аэобензолцикарбоновой кислоты заключается втом, чтовкатоцном пространствеэлектролизерв с диафрагмой из квтионообменного материала, снабженного катодомиз гладкого металла, проводят алектровосстановление соли п-нитробензойнойкислоты в щелочном растворе. Электролиэ начинают при плотности тока 1040 А/цм и процесс ведут с постоян 2ным снижением плотности тока со скоростью 1,7-6,7 А/цм ., ч.Проведение электролиза при постепенном снижении плотности тока позволяет восстановить соль и-нитробензойной кислоты и все промежуточные продукты цо 4,4 - гицраэобензолцикарбо/новой кислоты. После окисления последней известными приемами и выделенияцелевого; процукта получают практически 100%-ную 4,4 - взобензолдикарбоновую кислоту с выхоцом 97-98%.П р и м е р 1, В катоцное пространство аректролизера, разделенного катионообменной диафрагмой МКл, снабженного катодом из гладкой сталиХ 18 Н 10 Т, заливают 450 мл 2%-ноговоцного раствора едкого натрасоцержащего 10,7 г п-нитробензойной кислоты.В аноцное пространство, снабженноеплатиновым или свинцовым анодом, заливают 15%-ный раствор серной кислоты. Электролиз начинают при плотноститока 25 А/цм н процесс ведут с посте 2.пенным снижением плотности тока со скоростью 4, 0-4,2 А/цм " ч цо поляного восстановлении ц-нитробензойнойкислоты в течение 5,5 ч. После окончанияэлектролиза образовавшуюся соль 4,4-гицразобензолцикарбоновой кислоты окис/ляют возцухом в соль 4,4 - взобензолци-кврбоновой кислоты, которую перевоцятв целевой продукт поцкислением минеральной кислотой с послецующей фильтрацией и сушкой, Выход 975% при 1 О 0%ной чистоте,В примерах 2 и 3 проводят опыт, какв примере 1,П р и м е р 2, Начинают электролиэ при плотности тока 40 А/цм и процесс ведут с постоянным снижением плотности тока со скоростью 6,5-6,7 А/цм.в течение 4,5 ч, Выход 4,4-азобейэол-: цикарбоновой кислоты 96,8%,П р и м е р 3. Начинают электролиз при плотности тока 15 А/цм и процесс ведут с постоянным снижением плотности тока со скоростью 1,6-1,8 А/дм-; ч в течение 8,5 ч. Выход 4,4 азобднзолдикаубоновой кислоты 97,0%.Формула изобретенияСпособ получения 4,4 -взобензол-/цикарбоновой кислоты электрохимическим восстановлением п-нитробензойной кисло-. ты в электролизере с диафрагмой из катионообменного материала, при плотности тока 10-40 А/цм, с применеб 658701 6нием в качестве анолита.раствора ми- Источники информации, принятые вонеральной кислоты, а в качестве католи- внимание при экспертизета - водного раствора шелочи, на твердых 1. Авторское свидетельство СССР.катодах, споследуюшим окислением 4,4- % 415969, кл. С 07 С 107/04,-гидразобензолдикарбоновой кислоты и 3 05. 10.76.выделением целевого продукта извесь. Заявка % 2163915/04,ными приемами, о т л и ч а ю ш и й кл. С 07 С 107/04, 1975, по котос я тем, что, с целью уменьшения рас- рой вынесено решение о выдаче авторхода электроэнергии и повышения селек- ского свидетельства.тивности процесса, последний ведут с по 3. Авторское свидетельство СССРстепенным снижением плотности тока со М 384330, кл. С 07 С 105/002,скоростью 1 в 7 6 ю 7 А/дм че 05.07.71.Составитель С. ПлужковРедактор Т, Шарганова Техред О. Андрейко КорректорА, КравченкоЗаказ 1453/19 Тираж 512 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская иаб д, 4/5 филиал ППП Патент г, Ужгород, ул, Проектная, 4