CS241076B2 - Method of 0-benzoylbenzoic acid's,hydrogen fluoride's and boron trifluoride's complex decomposition - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu rozkladu komplexu, tvořeného kyselinou o-benzoylbenzovou (kyselina OBB), fluorovodíku (HF) a fluoridu boritého (BF3) obecného vzorce I

kde n a m znamenají celá čísla 1 až 6.

Tyto komplexy je možno získat způsobem podle evropského patentového spisu číslo 55 951 (Atochem).

К izolaci kyseliny OBB, obsažené v těchto komplexedh, na základě její cyklizace s anthradhinonem je možno například podro- . bit komplex působení vroucí vody inebo hydroxidu sodného. Tento způsob má tu nevýhodu, že může dojít к destrukcí fluorovodíku a fluoridu boritého a tím může dojít к malé možností zpětného získání fluorovodíku a fluoridu boritého, které se užívají jako katalyzátory při výrobě anthrachinonu, tak jak je popsána ve svrchu uvedeném evropském spisu.

Při delším zahřívání uvedeného komplexu na teplotu 150 až 200 °C dochází к rozložení komplexu, avšak současně dochází к téměř úplnému rozložení kyseliny OBB. Voda, která se vytváří v průběhu této reakce, se slučuje s fluorovodíkem a fluoridem boritým, takže navíc není možno tyto katalyzátory znovu použít.

Při delším zahřívání komplexu ve vakuu při nižší teplotě, například 50 až 100 °C, je možno omezit rozklad kyseliny OBB, avšak současně dochází к vázání určité části katalyzátoru v této kyselině, takže postup není ekonomicky výhodný.

V případě, že se komplex zahřívá při nižší teplotě v Inertním rozpouštědle, dochází rovněž к alespoň částečnému rozkladu kyseliny OBB a současně není možno zcela získat zpět svrchu uvedené katalyzátory.

Ve francouzském patentu firmy Atochem je popsán způsob rozkladu svrchu uvedeného komplexu tak, že se komplex v inertním rozpouštědle při teplotě 20 °C destiluje v koloně, v níž dochází к návratu rozpouštědla zpětným chladičem. Při tomto postupu je možno získat zpět prakticky kvantitativně fluorovodík a fluorid boritý, avšak není možno· izolovat kyselinu OBBB jinak, než po jejím oddělení spolu s rozpouštědlem, v němž byl rozpuštěn původní komplex.

Způsob podle vynálezu odstraňuje nevýhody známých způsobů. Při provádění tohoto postupu je .možno prakticky kvantitativně získat zpět fluorovodík a fluorid boritý a na drulhé straně kyselina OBB prakticky nepodléhá rozkladu a je možno ji cyklizovat na anthrachinon bez předchozí izolace z prostředí, v němž byla uvolněna, a za týchž podmínek, které byly užity к rozkladu svrchu uvedeného komplexu.

Způsob podle vynálezu se provádí italk, že se komplex obecného vzorce I podrobí za atmosférického tlaku nebo při tlaku nižším než atmosférickém působení kyseliny sírové o koncentraci alespoň 96 hmotnostních °/o, s výhodou je možno užít oleum.

Jako příklad je možno uvést, že množství kyseliny sírové o koncentraci 96 hmotnostních % je s výhodou 1 až 3 hmotnostní díly na 1 díl kyseliny OBB v komplexu, v případě, že se použije oleum s obsahem 20 hmotnostních °/o SO3, užije se 0,5 až 2 hmotnostní díly na 1 díl kyseliny OBB.

Teplota, při níž je možno současně provádět rozklad komplexu a cyklizaci uvolněné kyseliny OBB na anthrachinon, še obvykle pohybuje v· rozmezí 100 až 180 °C, s výhodou 120 až 150 °C.

К usnadnění zpětného získání fluorovodíku a fluoridu boritého je zvláště výhodné užít při uvedeném teplotním rozmezí tlak, který se pohybuje s výhodou v rozmezí atmosférického tlaku až tlaku 4 kPa.

Způsob podle vynálezu obvykle trvá 15 minut až 2 hodiny při zachování svrchu uvedených reakčních podmínek.

V případě, že se reakce provádí při tlaku nižším než atmosférický tlak, je výhodné použití kyseliny sírové, s výhodou při teplotě 150 °C při trvání reakce přibližně 30 minut.

V případě, že se reakce provádí za atmosférického tlaku nebo za tlaku jen o málo nižšího, je výhodné použití olea s obsahem například 20 hmotnostních °/o SO3 místo kyseliny sírové. V tomto případě se užije teplota přibližně 120 °С a postup trvá přibližně 1 hodinu.

Při rozkladu komplexu se získá fluorovodík a fluorid boritý v plynném stavu. Fluorovodík je možno oddělit od fluoridu boritého například kondenzací. Fluorovodík a fluorid boritý, popřípadě po promytí například kyselinou sírovou nebo oleem, které se užívají к rozkladu komplexu, je možno znovu užít jako katalyzátoru pro výrobu téhož komplexu.

Při zvláště výhodném provedení způsobu podle vynálezu je možno fluorovodík, který se uvolňuje při rozkladu komplexu, částečně nebo úplně převést na fluorid boritý v průbělhu jeho vzniku reakcí s kyselinou boritou H3BO3, která se přivádí do reakční směsi současně s oleem nebo s kyselinou sírovou.

Anthrachinon, který se tvoří při rozkladu komplexu, je možno snadno a hospodárně izolovat například tak, že se vyvolá jeho ne241D76 rozpustnost zředěním výsledné směsi s Obsahem kyseliny sírové s následnou izolací a čistěním nerozpustného· anthrachinonu jednoduchou filtrací a promýváním. Výsledná reakční směs se obvykle ředí vodou tak, aby výsledná · koncentrace kyseliny sírové byla například přibližně 70 hmotnostních procent a tak, že koncentrace athrachinonu je až 80 hmotnostních %. Kyselý matečný louh je pak možno znovu zahustit a · znovu užít к rozkladu komplexu a k tvorbě kyselého roztoku, sloužícího -ke zředění roztoku anithrachlinonu v kyselině sírové.

Způsob podle vynálezu je možno uskutečnit kontinuálně nebo po jednotlivých sázkách v jednom reaktoru nebo v několika reaktorech, zařazených za sebou.

Na přiloženém výkresu je znázorněno schéma uskutečnění způsobu podle vynálezu kontinuálně ve dvou reaktorech, které jsou zařazeny za sebou. Postup se provádí tak, že se komplex kyseliny OBB, fluorovodíku a· fluoridu boritého· přivádí potrubím 1 do reaktoru 2. Koncentrovaná kyselina sírová nebo oleum· se přivádí poOrubím 3 do promývání ketony 4 před přívodním potrubím 5 do· reaktoru 2. Fluorovodík a fluorid boritý opouští reaktor 2 potrubím 6.

Roztok kyseliny sírové, který se nacihází v reaktoru 2, opouští tento reaktor potrubím 7 a přichází do reaktoru 8. Plynný fluorovodík a fluorid boritý opouští reaktor 8 potrubím 9. Takto vytvořená plynná směs se přivádí potrubím 10 do děliče 11, kde dochází k oddělení fluorovodíku od fluoridu boritého kondenzací fluorovodíku.

Kondenzovaný fluorovodík se odvádí potrubím 12. Plynný fluorid boritý se vede potrubím· 13 do· o^^r’<^^mm^^,vací koleny 4, odkud se odvádí potrubím 14. Roztok kyseliny sírové z reakOo-u 8 se odvádí potrubím 15 ke zředění, filtraci a promytí svrchu uvedeným způsobem, tento postup není . na výkrese znázorněn.

•Vynález bude osvětlen následujícími příklady, které uvádějí zejména provedení, v němž uvolněný fluorovodík je kvantitativně měněn na · fluorid boritý reakcí s kyselinou boritou H3BO3.

Příklad 1

Postupuje se způsobem podle evropského patentového spásu č. 035 951, přičemž se uvede v reakci jeden mol anhydridu kyseliny ftalové a 1 mol benzenu v 10 molech fluoro vodíku a. 10 moleclh fluoridu boritého. Část plynného fluoridu boritého se · odstraní při teplotě —40 °C, čímž se získá ina 1 mO užitého· anhydridu kyseliny ftalové roztok kyseliny OBB ve fluorovodíku, který obsahuje 203,3 g kyseliny OBB, 308,7 g fluoridu boritého, 200· g celkového fluorovodíku a 22,7 g nečistot, které se odpaří ve vakuu při teplotě O °C, čímž se ze 1O0 g počátečního roztoku získá 6O g výsledného roztoku.

Do- reakční nádoby z neMidovatelné oceli se zamícháním přidá 60 g tohoto roztoku, 31,5 g kysellny s^íío^^ o koncentraci 916 krnoV nostních % a 8,5 g kyseliny Ь-тМе H5BO3 a pak se směs zahřívá za tlaku 4 kPa na teplotu · 150 °C a na této· teplotě se směs udržuje 20 minut.

Při vyhodnocení celkového množství fluoridu boritého, který se oddělí z reakční směsi je možno uzavřít, že výtěžek, vztažený na · fluorovodík as· fluorid boritý, které byly užity na počátku v komplexu je vyšší než 9.9 procent, což znamená prakticky kvantitativní účinnost způsobu podle vynálezu.

Po · zchlazení, insojubilisact · výsledného antradhinonu, vzniklého z kyseliny OBB, uvolněné z komplexu zředěním kyseliny sírové vodou, po izolaci filtrací a po promytí takto Insdlubilizova-ného -antrachiinonu se tímto způsobem získá 23,6 g čistého antrachinonu, což odpovídá výtěžku 91,2 %, vztaženo na kyselinu OBB.

ří

V případě, že se užije téhož zařízení a postupuje se obdobným způsobem jako v příkladu 1 a odpaří se totéž množství stejného roztoku komplexu jako v příkladu 1 a užije se 31,5 g olea os 20 % kysličníku sírového a postup se provádí při teplotě 120 “C a za atmosférického tlaku po dobu 30 'minut za přítomnosti 8,5· g kyseliny borité, je výtěžek, vztažený na fluorovodík a fluorid boritý, původně · obsažené v komplexu rovněž vyšším než 99 %, což je dokladem téměř kvantitativní účinnosti přeměny, dosažené způsobem podle vynálezu.

Výtěžek, vztažený na kyselinu OBB a vypočítaný z množství čistého antradhinonu po zředění prostředí s obsahem kyseliny sírové má výsledný obsah 70 hmotnostních % k dosažení nerozpustnosti anlra^chi'nrnu, pofiltraci a po prmytí nerozpustného .antrachinonu je celkem 79 %.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob rozkladu komplexu kyseliny o-beinzoylbenzoové, fluorovodíku a fluoridu bonitého obecného vzorce I kde n a m znamenají čísla v rozmezí 1 až 6, přičemž na jedné straně se získává fluorovodík a fluorid boritý, na druhé straně se získává antrachin-on, který je výsledkem cyklizace kyseliny o-beinzoylbenzoové, vyznačující se tím, že se komplex podrobí působení kyseliny sírové a koncentraci alespoň 96 hmotnostních anebo působením olea pod tlakem, který je nejvýš roven atmosférickému tlaku a při teplotě 100 až 180 ^aC.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije množství kyseliny sírové 1 až 3krát vyšší .než je množství kyseliny o-benzoylbenzoové, obsažené v komplexu.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije olea v množství 0,5 až 2krát vyšším než je množství kyiseliny o-benzoylbenzoové obsažené v komplexu.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že rozklad komplexu trvá 15 minut až 2 hodiny.
5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se rozklad komplexu provádí za přítomnosti množství kyseliny borité, které je dostatečné к přeměně fluoridu boritého na fluorovodík.
6. 6. Způsob podle bodů .1 až 5, vyznačující se tím, že se výsilediné reakční prostředí ředí vodou к insolubilisaci antrachinonu.
7. 7. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že se výsledné reakční prostředí ředí к dosažení insolubilisace antrachinonu vodným roztokem kyseliny sírové.