CS232312B1

CS232312B1 - Způsob výroby 1-naftolu

Info

Publication number: CS232312B1
Application number: CS825511A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Horyna
Original assignee: Jaroslav Horyna
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS551182A1

Abstract

Způsob výroby 1-naftolu tak, že se na směsi 1-naftylamlnmonosulfonových kyselin, s výhodou získaných sulfonací naftalenu při 5 až 160 °C, nitrací vzniklých naftálensulfonových kyselin a redukcí nitronaftalensulfonových kyselin, působí vodnými minerálními kyselinami při 130 až 280 °C, popřípadě za zvýšeného tlaku. 1-naftol je jedním ze základních polo- · tovarů v chemii barviv a nový způsob jeho výroby nahrazuje klasický způsob přípravy z 1-naftylaainu, v kteréžto technologii se vyskytoval průvodní kancerogenní 2-naftylamin.

Description

Vynález se týká způsobu výroby 1-naftolu ze směsi naftylaminsulfokyselin, získaných sulfonací naftalenu, následující nitrací a redukcí.

Dosavadní způsoby výroby 1 ~aaí tolu spočívají v náhradě sulfo- nebo aminoskupiny hydroxylem, Tak se např. 1-naftylamin zahřívá se zředěnou kyselinou sírovou, přičemž dojde k přeměně na 1-naftylamin. Alkalickým tavením naftalen-1-sulfonanů se obdobně jako v případě výroby 2-naftolu z naftalem-2-sulfonanů - získá 1-naftol. Hlavní nesnází těchto syntéz je obtížná příprava dostatečně čistých primárních meziproduktů. Tak např. mononitraci naftalenu vzniká sice převážně 1-nitronaftalen, ale též vždy 2-nitroizomér a dalěi nečistoty; produkovaný surový 1-nitronaftalen má bod tuhnutí mezi 52,0 až 52,5 °C, po kryatalizační rafinaci ze solventnafty má produkt bod tuhnutí 54,4 °0, zatím co čistý preparát má bod tání 61,0 °C. Podobně v případech různých alternativ monosulfonaci naftalenu se získá, vedle převažujícího naftalen-1-sulfoizoméru i 2-§ulfoderivát; také zde je rafinace nesnadná. Nezbytné čisticí procesy, jako krystalizace u sulfoderivátů nebo rekrystalizace případně extrakce a destilace u nitroproduktů, jsou operace nákladné, nepříznivě ovlivňuji ekonomii procesu, ale bez jejich aplikace se zatím získává 1-naftol nevyhovující. U alternativy zpracováni 1-naftylaminu, znečištěného kercionogenním 2-naftylaminem, je navíc technologie nebespečná pro obsluhu.

Nyní byl naležel? způsob výroby 1-naftolu, který je předmětem tohoto vynálezu, a jehož podstata spočívá v tom, že se na 3měsi 1-naftylaminmonosulfonových kyselin, s výhodou získaných sulfonací naftalenu při 5 až 160*0, nitrací vzniklých naftalensulfonových kyselin a redukcí nitronaftalensulfonových kyselin, působí vodnými minerálními kyselinami při 130 až 280 °Cj případně za zvýšeného tlaku až do 6 500 kPa. Působením vodných minerálních kyselin pří teplotách 130 až 280 °C se aminoskupiny přemění na hydroxyl a sulfoskupiny se odštěpí.

Postup vychází z naftalenu a opírá se o slad reakcí vyjádřených schématem na následující straně.

Při monosulfonaci v kyselině sírové, vedené za reakčních podmínek preferujících vznik 1-aulfoizoaéru, následované mononitraci s redukcí, se uvedené naftylaminsulfonové kyseliny vyskytují přibližně v poměrech X : II : III : IV ei 66 : 20 : 7 : 7 až 70 : 26 : 2 : 2 a v případech, kdy se monoaulfonace vede do polohy 2, je přibližný poměr I : II : III :

: IV ftí 10 : 3 : 43 : 43· Ze schématu je patrno, že dusík je vždy vázán v poloze elfa na naftelenovém jádře, takže i konečný hydroxyl se nachází vždy v poloze alfa; při působeni vodných minerálních kyselin, jímž se záměna uskutečňuje, se současně odštěpují sulfoskupiny. Možnost znečištění 1-naftolu, vyráběného podle tohoto vynálezu, 2-naftolem je téměř vyloučena.

V technické praxi je výhodné volit reakční podmínky u moaosulfonace tak, aby vzniklo maximální množství naftalen-1-sulfokyseliny, nebol odštěpování alfa sulfoskupin probíhá v závěrečné fázi syntézy snáze než beta sulfoskupin. Pro nový způsob výroby 1-neftolu lze využít směsí naftylaminsulfokyselin, jak se vyskytli ji při výrobě tzv. Peri-kyaeliny a kyseliny Laurentovy nebo směsí izomerů, provázejících výrobu Cléve-kyselin a to i bez předchozího dělení. Z minerálních kyselin jsou vhodné: kyselina chlorovodíková, bromovodíková, sírová a fosforečná.

Jen zdánlivě se jeví nová syntéza složitější při porovnání s postupem vycházejícím z 1-naftylaminu, kde se potřebný 1-nitronaftalen získává tak, le ae na 1 díl ha. naftalenu používá celkem kolem 3,3 dílu hm. kyseliny sírové 100% (jež zředěná slouží jako reakční medium pro nitrací) a ekvivalent kyseliny dusičné. U postupu podle tohoto vynálezu se v principu část použité kyseliny sírové využije jako aulfonačni činidlo a zbytková kyselina sírová se uplatní jako reakční médium pró následující nitrací. Nová technologie se tedy co do spotřebních norem surovin výrazněji neliší od spotřeb při přípravě 1-naftolu cestou přes 1-naftylamin. Ostatní technické parametry výroby jsou 3hodné, ale čistota 1-naftolu, suffonace

redukce h₂n so₃h ίθώ

SO,H

H,N

SO-.H ojo] LPJA

NH₂ iV

OM

ΓοΤο] získaného novým postupem, je neporovnatelné lepší. Podíl kyseliny sírové, kteýý ae spotřeboval na sulfonaci naftalenu, se při odštěpování aulfoskupin může využíX jako minerální kyselina usnadňující záměnu aminoskupiny za hydroxyl a o toto množství lze snížit násadu minerální kyseliny. Technologicky výhodnou je alternativa výroby 1-naftolu, kdy se ^zahřívá konečná reakční směs lískaná po sulfonaci naftalenu a následující nitraci a redukci v prostředí kyseliny sírové, např. práškovitými kovy, tedy bez měziizolací produkt^ koncentrace kyseliny sírové po redukci se může upravit zředěním vodou nebo přídavkem končen trované kyseliny sírové na 10 až 70»%. _Q

Příklad autoklávu tyja třeného mí chadlem a teploměrem, se vsype 65 g směsi sestávající z 45,5 S l-naftylamin-8-sulfonové a 19,1 g l-naftylamin-5-sulfonové kyselin^, přilije se 90 ml 22% HgSO^, autokláv se uzavře a obsah zahřeje na teplotu 195 °C (pozn.: v průběhu zahříváni se otevřením odvzdušňovacího ventilu autoklávu vypustí pára se vzduchem, což se 3* opakuje). Obsah autoklávu se udržuje na 195 °C po dobu 23 hodin, načež se ponechá volně zchladnout na 100 °C, odvzdušní se, přidá 90 ml vody, směs se rozmíchá a sfiltruje.

Po promytí vodou a usušení se získá 38,7 g surového 1-naftolu tj. 91,6 % th. V produktu nebyl prokázán 2-naftol.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby 1-naftolu vyznačený tím, že se na směsi 1-naftylaminmonosulfonových kyselin, s výhodou získaných sulfonací naftelenu při 5 až 160 °C, nitrací vzniklých naftalensulfonových kyaelin a redukcí nltronaftalensulfonových kyselin, působí vodnými minerální mi kyselinami při 130 až 280 °C, popřípadě za zvýšeného tlaku až do 6 500 kPa.