Способ получения 2-метил-1, 4-нафтохинона

.ЯО 1 121255 А С 50/12 С 07 Г ОСУДАРСТВЕННЫЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН йсисммщЬЙт ".тдь1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юл, 940цкая, И,В. Кожевнико о ЗнаСССР а ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ордена Трудового Красногмени институт катализа СО АН(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-МЕТИ.1,4-НАФТОХИНОНА путем окисления2-метилнайталина при повьпоенной температуре кислородом в присутствии ванади чсодержащего катализатора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения выхода целевогопродукта, в качестве вянадийсодержащего катализатора используют Аос"Ьорномолибдованадиевую гетерополикислоту общей формулы Н РМ ЧОгде и = 2, 4, 6, взятую в колйчестве 0,02-0,2 моль/л при мольном соотношении 2-метилнайталин: гетерополикислота, равном (2:1)-(10:1),и процесс ведут 1 три температуре120-140 С, давлении кислорода 38 ат в кислых водно-уксуснокислыхрастворах, содержащих 50-90 об.7уксусной кислоты и 0,2-0,8 мЬль/лсерной кислоты.(витамин К ) применяется в медици 35не и птицеводстве.Известен способ получения 2-метил,4-нафтохинона жидкофаэнымокислением 2-метилнафталина в присутствии сернокислоге марганца Г 13Недостатками этого способа являются его низкая, избирательность иполучение наряду с 2-метил,4-нафтохиноном б-метил,4-нафтохинона.Известен способ получения 2-ме"15тил,4-нафтохинона путем окисления 2-метилнафталина кислородомвоздуха. Процесс проводят при атмосферном давлении в псевдоожиженном слое катализатора в атмосфере20метилнафталино-воздушной .смеси при1 = 320-340 С. Используют катализатор, представляющий собой окислыванадия и сульфаты щелочных металлов, нанесенные на силикагель, Процесс проводят следующим образом:0,02 л катализатора загружают напористый фильтр реактора, подфильтрподают метилнафталино-воздушнуюсмесь со скоростью 175 л/ч, содержащую 0,05 г/л 2-метилнафталина.ЗОоТемпература в реакторе 325 С. Контактные газы из реактора конденсируют в О-образном холодильнике.Продукты реакции растворяют в ацетоне и анализируют ГЖХ. В продуктах З 5присутствуют малеиновый и фталевыйангидриды. 7-метил и 2-метилнафтохиноны. Наивысшая селективность по2-метил,4-нафтохинону составляет57,5 Е нри степени ьпревращения 75%, фчто соответствует выходу 2-метил 1,4-нафтохинона 43,3 Х в расчете наисходный 2-метилнафталин Г 2 1.Недостатком известного способаявляется низкий выход целевого проукта,Цель изобретения - увеличениевыхода целевого продукта.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения 2-метил 5 О1,4-нафтохинона путем окисления2-метилнафталина при повышеннойтемпературе в присутствии ванадийсодержащего катализатора, в качестве катализатора используют фосфорномолибдованадиевую гетерополикисло,ту общей формулыН Рйо ТО где ь = 2, 4, 6, взятую в количест-,ве 0,02-0,2 моль/л при мольном соотношении 2-метилнафталик: гетерополикислота, равном (2:1)-(10:1), апроцесс ведут при 120-140 С, давлении кислорода 3-8 ат в кислых водноуксуснокислых растворах, содержащих 50-90 об.Е уксусной кислоты и0,2-0,8 моль/л серной. кислоты.Присутствие уксусной кислотыспособствует растворению 2-метилнафталина в контактном растворе,так как в воде 2-метилнафталин нерастворяется, Однако с ростом содержания уксусной кислоты снижаетсяселективность по нафтохинону и уменьшается растворимость гетерополикислоты (ГПК) .Концентрацию ГПК берут в интервале 0,02-0,2 Моль/л, Это связанос необходимостью обеспечения достаточной емкости контактного раствора и с растворимостью ГПК.Концентрацию серной кислоты вводно-уксуснокислых растворах ГПКподдерживают в интервале 0,20,8 моль/л. Нижний предел концентрации серной кислоты определен изусловий, обеспечивающих достаточную скорость окисления 2-метилнафталина, верхний - из условий, необходимых для регенерации восстановленной формы катализатора.После окончания процесса продукты и непрореагировавший 2-метилнафталин экстрагируют из растворачетыреххлористым углеродом, а раствор ГПК используют для окисленияновой порции субстрата,В продуктах реакции, кроме 2-метил,4-нафтохинона, обнаружены ацетаты 2-метилнафталина. П р и м е р 1. В автоклав из нержавею- щей стали вносят 20 мл кислого Н О-СН, -СООН (25:75) раствора гетерополикислоты, содержащего 1,0 ммоль (0,05 моль/л) Н,РИо 7,0 , 10 ммоль (0,5 моль/л) Н ЯО; и 2 ммоль (О, 1 моль/л) 2-метилнафталина (2- метилнафталин 1: 1 ГПК 1= 2; 1), Реакцию проводят при 140 С й давлении кислорода, равном 8 ат, в течение часа. Выход 2-метил,4-нафтохинона за это время составляет 643 (конверсия 787, селективность 822).П р и м е р 2. Процесс проводят, как в примере 1, но в качестве. ката лизатора используют НуИО,10 7 Оо при140 8 1 11 РМо ЧО О,5 Моа 760, 0,0 2 0,5 45 6 0,05 1400,2РМо ЧО 1 р и м е ч а н и е. Х - конверсия 2-метилнаселективность по 2-метил,4-анфтохинон 1. и 3ее содержании 4,0 ммоль (0,2 моль/л) в Н О-СН СООН (10:90) растворе, а 2-метилнафталина берут в количестве 8,0 ммоль (0,4 моль/л). За час реакции выход 2-метил,4-нафтохинона составляет 487 (конверсия 837, селективность 587). П р и м е р 3. Процесс проводят, как в примере 1, но в качестве катализатора используют НРМо 70в растворе, содержащем 0,8 моль/л (16 ммоль) Н ЯО, и процесс ведут при 120 ОС и давлении кислорода, равном 3 ат, в течение 45 мин. Выход 2-метил,4-нафтохинона при этом составляет 517 (конверсия 27., селективность 0,5). 1121255 4П р и м е р 4. Процесс проводят,как в примере 1, но в растворе, содержащем НО-СН СООН в соотношении50:50. За 1,2 ч реакции выход 2 метил,4-нафтохинона составляет45,67. (конверсия 607., селективность6,37).П р и м е р 5. Процесс проводят,как в примере 1, но берут 0,4 ммоль 1 о (0,02 моль/л) гетерополикислоты,4,0 ммоль (0,2 моль/л) НЯО и4,0 ммоль (0,2 моль/л) 2-метилнафталина (2-метилнафталин 1: ГПК=- 10:1). Выход 2-метил,4-нафтохи нона эа 2 ч реакции составляет 487(конверсия 47, селективность 657).Результаты ведения процесса попримерам 1-5 приведены в таблице.1121255 Составитель А. АртемовРедактор А. Гулвко Техред Ж.Кастелевич КорректорВ. Синицкая Заказ 7883/17 Тираж 409 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет увеличить выход целевого продукта по сравнению с известным. Так наилучший выход 2-метил,4-нафтохи- ф нона в известном способе 43,33. Впредлагаемом способе выход 2-метил 1,4-нафтохинона достигает 643. Причем такой выход достигается в болеемягких условиях.