Способ получения 2-нафтола

СОВЕТСНИХЦИАЛИСТИЧЕСНИ РЕСПУБЛИН ЕТЕНИЯ : тво СССР 03.05.65 ент В 18 кого за.0476 ЕНИЯ 2-НАФТОЛАафталина серной ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(7 1) Волгоградский политехническийинститут и Волжский завод органического синтеза им. 60-летия СССР(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧпутем сульфирования н 801109376 3151) С 07 С 39/14; С 07 С 37/04 кислотой при 160-163 С, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290- 295 С, обработки полученного плава водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натрия и выделения целевого продукта, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния выхода целевого продукта, подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой, полученной на первой стадии процесса, при 25-40 С, а выделение целевого продукта ведут экстракцией при 60-90 С углеводородом, выбраннымьиз группы бензол, толуол, ксилол, при массовом соотношении экстрагируемой смеси и экстрагента 1: 1-2.Компоненты 2-Нафталинсуль- Фокислота 74 (0,356) 1-НафталинсульФокислота 4,4 (0,02) 3,2 (0,033) 20,4 (1,090) Серная кислота Вода Дисульфокислотыи другие примеси 1,2 Изобретение относится к способуполучения 2-нафтола, который можетбыть использован в качестве полупродукта для получения стабилизаторовИзвестен способ получения 2-нафтола путем алкилирования нафталина пропиленом при температуре не выше 100 СбВ присутствии хлористого алюминия Бкачестве катализатора в среде растворителя, окисления полученного 2-изо 10пропилнафталина кислородом воздухапри температуре не выше 130 С в присутствии в качестве катализатора резината марганца, промотированногощелочными металлами с последующимразложением полученной гидроперекисив присутствии кислоты. Выход целевого продукта 50-бз( 1 ,Недостатком способа является невысокий выход целевого продукта.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому является способ получения 2 - нафтола путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163 С,гидролиза и нейтрализации полученнойсульфомассы сульфатом натрия, щелочного плавления полученной реакционнойсмеси при 290-350 С, обработки полученного плана водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натриягазообразным диоксидом серы при 45 о50 С и выделения полученного 2;нафтола ректификацией. Выход целевого продукта 72-73 , расход воды на 1 т це- З 5левого продукта до 4,5 т, длительность процесса 77 ч 2 1.Способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта,Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2-нафтола путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163 С, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290-295 С, обработки полу 50 ченного плава водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натрия и выделения целевого продукта подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой, полученной на первой стадии.процесса, при 25-40 С, а выделениео55 целевого продукта ведут экстракцией при 60-90 С углеводородом, выбранным иэ группы бензол, толуол, ксилол,при массовом соотношении экстрагируе 1мой смеси и экстрагента 1:1-2,П р и м е р 1, Сульфирование,В стеклянный реактор объемом 500 млпри работающей мешалке загружают52 г (0,406 моль) расплавленного наф -талина, после чего нафталин подогревают до 135 С и дозируют 46,6 г 93 ной серной кислоты (0,442 моль в пересчете на 100%-ную кислоту). Мольноесоотношение нафталин кислота 1:1,1.Затем реакционную смесь при атмосферном давлении подогревают до 160-163 Си выдерживают при непрерывном перемешивании 3 ч.Гидролиз.После сульфинирования в реакционную смесь подают острый пар в течение 15 мин для гидролиза 1-наталинсульфокислоты, Гидролиз проводят при140-160 С и атмосферном давлении.Отдувка,После гидролиза в реакционнуюсмесь подают 25 г 23 -ной растворасульфата натрия (0,04 моль сульфатанатрия) и проводят отдувку острым паром при 120-140"С и атмосферном давлении в течение 1,5-2,5 ч. Отдувкузаканчивают, когда проба из реактора на стекле показывает отсутствиенафталина (капли на стекле не застывают, а концеысируются в водяной .пар).В результате операции сульфирования, гидролиза и отдувки получается104 г реакционной массы, состав которой приведен в табл.1.Регенерация паров нафталина.Пары нафталина, уходящие из реактора с отдувочными газами, удавливают, пропуская Отдувочные газы через раствор кальцинированной соды. Полу ченную массу нейтрализуют 427.-ным раствором едкого натра. Нафталин вы-. деляют иэ образовавшейся массы, сушат и используют на стадии сульфирования. Количество регенерированного нафталина 6 г (0,047 моль). Регенерация нафталина обеспечивает выход 2-нчфталчнсульфокислоты на уровне 86,57 по нафталину.Полученную сульфомассу делят на две части; половину сульфомассы (52 г) подают на приготовление гашеного плава, вторую часть используют для синт.за 2-нафтола.Получение гашеного плава осущест вляют последовательно в несколько операций: нейтрализация натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, охлаждение и фильтрация, щелочное плавление, гашение плава,25Получение натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты.В стеклянный аппарат объемом 500 мл загружают сульфомассу в количе тве 52 г (состав в табл. 1) и при 90-100 С,З 0 атмосферном давлении, и работающей мешалке добавляют 113 г 207-ного раствора сульфита натрия (20,6 г) 1007. - ного сульфита натрия - О, 170 моль) . После раэмешивания в течение 15 мин З 5 берут пробу на анализ по бумаге Конго и добавляют сульфит натрия до полной нейтрализации, Затем проводят отдувку сернистого газа иэ массы в течение 0,5-1 ч острым паром. Конец отдувки определяют по рН, который должен быть 5,0-6,0. По окончании отдувки сернистого газа добавляют 203-ный раствор сульфита натрия в количестве 14 Г (0,07 мОль 1007-НОГО сульфита 45 натрия), необходимом для перевода остаточного сернистого газа в бисульфит натрия и создания избытка сульфита натрия 0,5-207. Общее соотношение 2-нафталинсульфокислоты и сульфита натрия 1:1. Затем реакционную массу охлаждают до 35-40 С и фильтруют. Содержание натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты в реакционной массе 40,5 г (0,175 моль), что соответствует выходу на этой операции 987. в пересчете на 2-нафталинсульфокислоту.Щелочное плавление и гашение плава.Щелочное плавление Осуществляют в стальном реакторе объемом 500 мл, В реактор загружают 39 г 427-ного раствора едкого натра (0,4 1 моль) и упаривают его при 290-295 С до концентрации 877., затем дозируют натриевую соль 2-нафталинсульфокислоты при непрерывном перемешивании. Соот-" ношение натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты и едкого натра 1;2,33, При содержании свободной щелочи 6-83 в пробе процесс считают законченным и подают острый пар для защиты плава от окисления воздухом. Затем проводят гашение плава водчй при охлаж" денни с температуры 70 С до 300 С. Состав полученной реакционной мас"сы нриведен в табл.2. Таблица 2 Состав гашеного Содержание, г29,4 (О, 177) 8,81 (0,069) 2, 10 (О, 015) 1,36 (0,034) 58,3 (3,23) Сульфит натрия Сульфат натрия Едкий натр Вода Лабораторный реактор представляет стеклянный аппарат объемом 0,5 л, снабженный быстроходной мешалкой. Аппарат в процессе химической реакции термостатируется. В реактор загружают 100 г гашеного плава (табл.2) при работающей мешалке. Затем в течение 3 мин дозируют 52 г расплавленной сульфомассы (табл.1), что отвечает соотношению 2-нафталинсульфокислоты и нафтолята натрия 1: 1. Температуру реакционной среды в процессе дозирования поддерживают в пределах 25-40 С, рН 7. Состав смеси после стадии синтеза 2-нафтола приведен в табл.3.1109376 Таблица 5 Таблица 3 жанне, (моль) Содержание Компоненты 24,42 (О, 164) 2-Нафтол Натриеваясоль 2-нафталинсульфокислоты Натриеваясоль 9,35 39,00 (О, 169) 4,272 (0,030) 8,400 (0,065) 0,60065,00 (3,6 1) 1,02 С,"пьфат Иа15 Сульфит Иа Сульфат Ма Сульфит Иа 2,01 0,60 Едкий натр Едкий натр 365,00 82,1 Вода20 Вода 25 моль) Компоненты снабженистемой100 г 55 енэол мин до- ьфомас 2-нафта 67) 24 2-нафто Дисульфикислоты и другиепримеси 0,6 Зкстрагирование.После окончания доэирования темпе 630 ратуру поднимают до 60 С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют зкстрагент - бенэол в коли честве 152 г, что соответствует выполнению массового соотношения реакционной массы и экстрагента 1: 1, Да- З 5 лее добавляют примерно 300 г воды и перемешивают в течение 40 мин, Затем мешалку выключают и выдерживают 20 мин. За зто время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокисло 40 ты оседает на дно реактора.После разделения получают нафтольный слой (раствор 2-нафтола в экстр- агенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты.Состав нафтольного слоя приведен в табл.4, состав водной суспензии соли " в табл.5. Таблица 450 Водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты затем Фильт. руют и соль используют вновь на ста.дии щелочного плавления, что позволяет всю сульфомассу испольэовать - на стадии синтеза.Дистилляция.После разделения нафтольный слой в количестве 175 г (состав в табл,3) направляют на дистилляцию. Дистилляоцию проводят при 90-100 С в течение 14 ч. В результате дистилляции получают экстрагенфг в количестве 15 1 г и 2-нафтол в количестве 23,2 г (0,161 моль). Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин 757П р и м е р 2. Исходными веществами для синтеза являются: нафталин (52 г) коксохимический очищенный (ГОСТ 16 106-70) с т.пл. 80 С, кислота серная (46,6 г, 937) техническая контактная улучшенная марки А (ГОСТ 2184-67).Синтез проводят в стеклянном реакторе объемом 500 мл периодически с осуществлением стадий сульфирования, гидролиза, отдувки, регенерации паров нафталина, получения натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, щелочного плавления и гашения плава аналогично примеру 1. Синтез 2"нафтола.В реактор объемом 500 мл,ный быстроходной мешалкой итермостатирования, загружаютгашеного плава и в течение 3зируют 52 г расплавленной сусы, что отвечает соотношениюЗаказ 5994/15 Тираж 410 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРцо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская араб д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 лин-сульфокислоты и нафтолята натрия 1: 1. Температуру реакционной смеси в процессе дозирования поддерживают на уровне 30 С, рН 7.Экстрагирование, 5После окончания дозирования температуру поднимают до 80 С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент - толуол в количестве 228 г, что соответствует вы полнению массового соотношения реакционной массы и экстрагента 1: 1,5. Далее добавляют 450 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 30 мин. За 15 это время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокислоты оседает на дно реактора. После разделения получают 252 г нафтольного слоя (раствор 2-нафтола в экстр агенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, которую затем фильтруют и соль вновь используют на стадии щелочного плавления.Дистилляция, 25Дистилляцию проводят при 90-100 Со в течение 16 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 228 г и 2-нафтол в количестве 23 г. Суммарный выход 2-нафтола в З 0 расчете на нафталин 74 .П р и м е р 3. Исходными веществами для синтеза являются: 52 г нафталина и 46,6 г 93 -ной серной кисло" ты, качество которых соответствует реагентам в примерах 1 и 2.Синтез проводят в стеклянном реакторе объемом 500 мл, снабженном мешалкой, в котором стадии сульфирования, гидролиза, отдувки, регенерации 0 паров, нафталина, получения натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, щелочного плавления и гашения плана осуществляются аналогично примеру 1.Синтез 2-нафтола.В реактор объемом 500 мл, снабженный быстроходной мешалкой и системой термостатирования, загружают 100 г гашеного плава и в течение 3 мин дозируют 52 г расплавленной сульфомассы, что отвечает соотношению 2-нафталинсульфокислоты и нафтолята натрия 1: 1, Температуру реакционной смеси в процессе дозирования поддерживают на уровне 40 С, рН 7.Экстрагирование.После окончания дозирования температуру поднимают до 90 С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент - ксилол в количестве 304 г, что соответствует массовому соотношению реакционной массы и экстрагента 1:2. Далее добавляют 600 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 40 мин. За это время слои разделяются, причем суспензиясоли 2-нафталинсульфокислоты оседаетна дно рсактора,После разделения получают 327 г нафтольного слоя (раствор 2-нафтола в экстрагенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, которую затем фильтруют и соль вновь используют на стадии щелочного плавления.Дистилляция.Дистилляцию проводят при 90-100 С в течение 20 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 304 г и 2-нафтол в количестве 23 г.Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин составляет 74 ,