CS248868B1 - Způsob přípravy benztriazolů - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu přípravy benztriazolů, které se používají jako prostředky na ochranu proti korozi. Podle vynálezu se benztriazoly připravují reakcí N-hydroxybenztriazolů z molekulárním vodíkem v přítomnosti hydrogenačních katalyzátorů tak, že N-hydroxybenztriazol se rozpustí na roztok o stanovené koncentraci v inertním rozpouštědle. Redukce se pak provádí za přítomnosti daného množství katalyzátoru a při stanovené teplotě vodíkem, který se po určitou dobu zavádí do reakční nádoby. Přetlak vodíku se sleduje a po ukončení reakce se katalyzátor oddělí a případně oddestiluje rozpouštědlo.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy benztriazolů katalytickou hydrogenací N-hydroxybenztriazolů.

Příprava benztriazolů se podle známých metod provádí redukcí N-hydroxybenztriazolů katalytickou hydrogenací. Popsané metody spočívají v hydrogenací N-hydroxybenztriazolu v uzavřeném tlakovém reaktoru, ve kterém dochází ke styku molekulárního vodíku s reakční suspenzí obsahující roztok N-hydroxybenztriazolu a hydrogenačního katalyzátoru třepáním reaktoru nebo výkonným mícháním.

Při teplotách v rozmezí 20 až 200 °C a tlaku 0,5 až 25 MPa a ve zředěných roztocích 2 až 3 % při pouřití Pt, Pd nebo Ni katalyzátoru na nosičích dochází po 24 až 36 hodinách k zreágování předloženého N-hydroxybenztriazolu. Přebytek vodíku při reakci je cca 9 násobný.

Nevýhodou uvedených metod je práce v tlakových zařízeních, nutnost značných objemů reaktoru a zpracování velkých objemů reakčníchssměsí při filtraci a odpařování v důsledku malých koncentrací výchozích roztoků.

Výše uvedené nedostatky podstatně snižuje způsob výroby benztriazolů podle vynálezu.

Jeho podstata spočívá v tom, že N-hydroxybenztriazol nebo jeho substituované deriváty se rozpustí na 5 až 40% roztok v rozpouštědle, které je inertní za podmínek reakce k molekulárnímu vodíku, například v etanolu, metanolu, isopropanolu, vodě, případně v jejich směsích, a redukce se provádí za přítomnosti 1 až 15 hmotnostních % hydrogenačního katalyzátoru, například Raneyova niklu, palladia na křemelině, mědi na kysličníku hlinitém nebo jejich směsí vztaženo na množství N-hydroxybenztriazolu nebo jeho derivátů při teplotě 20 až 75 °C vodíkem, který se uvádí do spodní části reakční nádoby po dobu 4 až 20 hodin, přičemž přetlak vodíku v reakční nádobě je 0,0001 až 0,005 MPa a po ukončení reakce se katalyzátor oddělí a případně se oddestiluje rozpouštědlo.

Je výhodné postupovat tak, že redukce se provádí v koloně o poměrech průměru k výšce 1:5 až 1:100, přičemž přetlak v koloně je dán tlakem potřebným pro vodíkový plynojem, ve kterém je nezreagovaný vodík zachycován a ze kterého je zpětně vháněn do spodní části kolony. Přetlak v koloně v rozmezí 0,0001 až 0,005 MPa je dán tlakem vodíkového plynojemu, ve kterém se nezreagovaný vodík odcházející z reakce zachycuje a je opětně vháněn kompresorem nebo dmychadlem do kolony. Doba reakce se pohybuje v rozmezí 4 až 20 hodin, což je ovlivňováno koncentraci benztriazolů a katalyzátorem. Pro reakci se používají Pt, Pd, Cu, Co, Ni hydrog. katalyzátory nebo Cu, Ni event. Fe kat. typu Raneyových katalyzátorů. SMěs po reakci je vypuštěna z kolony, filtrována a používána bud přímo nebo je rozpouštědlo vakuově odpařeno a získá se produkt s obsahem 80 až 96 % benztriazolů.

Postupem podle vynálezu se dosáhne zkrácení reakční doby, zlepšení využití reakčního objemu, získání koncentrovanějších produktů použitelných přímo pro přípravu dalších výrobků a snížení náročnosti na zařízení. Benztriazoly se používají jako prostředky na ochranu proti korozi.

Příklady provedení

Přikladl hmotnostních dílů N-hydroxybenztriazolu bylo rozpuštěno v 250 hmot. dílech- etanolu a k roztoku byly přidány 2 díly Raneyova niklového katalyzátoru. Směs byla probublávána vodíkem v náplňové koloně 6 hodin při teplotě 60 °C. Během reakce bylo spotřebováno 104 % teoret. množství vodíku. Roztok byl po zchlazení zfiltrován, aby se odstranil katalyzátor a tento roztok byl použit pro přípravu antikorozního prostředku.

Příklad 2 hmotnostních dílů N-hydroxybenztriazolu bylo rozpuStěno v 250 hmotnostních dílech etanolu a k roztoku byly přidány 2 díly Raneyova niklového katalyzátoru. Směs byla probublávána vodíkem v náplňové koloně 6 hodin při teplotě 70 °C. V průběhu reakce bylo spotřebováno 108 % teoret. vodíku. Roztok byl ochlazen, odfiltrován a etanol odstraněn destilací na rotačním odpařováku. Získaný světle hnědý olej, který po ochlazení přešel na krémovou pevnou látkou obsahoval 91,55 % benztriazolu.

Příklad 3 dílů hmotnostních N-hydroxybenztriazolu bylo se 6 hmotnostními díly Raneyova niklového katalyzátoru rozmícháno v 600 dílech etanolu. Směs byla nadávkována do náplňové kolony a 20 hodin probublávána vodíkem při 60 °C. Spotřeba vodíku činila 107 % teorie. Roztok byl ochlazen, přefiltrován a etanol oddestilován na rotačním odpařováku. Pevný surový produkt obsahoval 91 % benztriazolu.

Příklad 4 hmotnostních dílů aktivovaného palladiového katalyzátoru a 80 dílů N-hydroxybenztriazolu se rozmíchá v 500 hmot. dílech etanolu a vnese se do kolony. Po vyhřátí na 70 °C se po dobu 10 hodin probublává vodíkem, který je uváděn ke dnu kolony. Nespotřebovaný vodík je zachytáván v plynojemu. Po ukončení reakce byla stanovena spotřeba vodíku na 110 % teorie. Roztok po ochlazení a filtraci byl vakuově zahuštěn. Byl získán světlebéžový produkt s obsahem 85 % benztriazolu.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob přípravy benztriazolů reakcí N-hydroxybenztriazolů s molekulárním vodíkem v přítomnosti hydrogenačních katalyzátorů vyznačený tím, že N-hydroxybenztriazol nebo jeho substituované deriváty se rozpustí na 5 až 40% roztok v rozpouštědle, které je inertní za podmínek reakce k molekulárnímu vodíku, například v etanolu, metanolu, izopropanolu, vodě, případně jejich směsích, a redukce se provádí za přítomnosti 1 až 15 hmot. % hydrogenačního katalyzátoru, například Raneyova niklu, palladia na křemelině, mědi na křemelině, mědi na kysličníku hlinitém nebo jejich směsi vztaženo na množství N-hydroxybenztriazolu nebo jeho derivátů při teplotě 20 až 75 °C vodíkem, který se uvádí do spodní části reakční nádoby po dobu 4 až 20 hodin, přičemž přetlak vodíku v reakční nádobě je 0,000 1 až 0,005 MPa a po ukončení reakce se katalyzátor oddělí a případně se oddestiluje rozpouštědlo.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím» že redukce se provádí v koloně o poměrech průměru k výšce 1:5 až 1:100, přičemž přetlak v koloně je dán tlakem potřebným pro vodíkový plynojem, ve kterém je nezreagovaný vodík zachycován a ze kterého je zpětně vháněn do spodní části kolony.