CS269903B1 - Způsob přípravy 6-chlor-3-nitrobensoové kyseliny technické kvality - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy kyseliny 6-chlor-3- -nitrobensoové technické kvality nitrací kyseliny 2-chlorbensoové kyselinou dusičnou tak, žs nitrace ae provádí při teplotě 50 až 60 °0 v suspensi, přičemž dehydrataění schopnost reakční směsi je nastavena na hodnotu 4,5 po ukončení reakce, dávkování kyaeliny dusičné do suspense se provádí v průběhu 2 h a surová kyselina 6-chlor-3-nitrobensoová ae čistí extrakcí horkou vodou a krystalisací při 40 C.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny technické kvality, kterou lze po redukci na 6-chlor-3-aminobenzoovou kyselinu použít jako barvářský polotovar pro synthezu pigmentů Cromophthalového typu.

V literatuře uváděné postupy přípravy 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny technické kvality vycházejí vesměs z nitrace 2-chlorbenzoové kyseliny v kapalné homogenní fázi přebytkem kyseliny dusičné v prostředí vysokého nadbytku kyseliny sírové charakterizovaného dehydratační schopností DS = cca 14, eventuálně z 6-chlor-3-nitrotoluenu, který se oxiduje kyselinou dusičnou při 140 až 150 °C. Při výše uvedené nitraci 2-chlorbenzoové kyseliny je uváděna tvorba cca 15% 2-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny, a proto se provádí rekrystalizaoe 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny s vody při 40 °C. Nyní bylo zjištěno, že 6-chlor-3-nitrobenzoová kyselina se připraví velmi výhodně podle tohoto vynálezu.

Způsob přípravy 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny spočívá podle vynálezu v tom, že se * provádí nitrace 2-chlorbenzoové kyseliny ▼ suspenzi při teplotě 50 až 60 °C, dehydratační schopnost (DS) reakční směsi se nastavuje na hodnotu DS = 4,5 při ukončení reakce, přičemž se kyselina dusičná do suspenze předloží v průběhu 2 hodin a po vymíchání a ochlazení reakční směsi se separuje surová 6-chlor-3-nitrobenzoová kyselina, která se eventuálně čistí extrakcí horkou vodou a krystalizací z vody při 40 °C.

Vlastní nitrace 2-chlorbenzoové kyseliny se provádí tak, že do směsi kyseliny sírové, popřípadě i recirkulovaného kyselého matečného filtrátu z předchozí operace a dále vypočteného množství vody (k nastavení DS = 4,5 při ukončení reakce) se za míchání suspenduje 2-chlorbenzoová kyselina (lze použít i vodnou pastu) a vsádka se vyhřeje na cca 50 °C. Do vytemperované suspenze se potom vnáší HNO^ takovou rychlostí, aby teplota suspenze zůstala stabilní v rozsahu 55-2 °C. Po ukončení reakce a ochlazení reakční směsi na 25 °C ae pevná surová 6-chlor-3-nitrobenzoová kyselina odfiltruje a po dvojnásobném promytí studenou vodou vysuší a nebo po čtyřnásobné extrakci vodou při 95 °C se krystalizuje z extraktu čistá 6-chlor-3-nitróbenzoová kyselina při teplotě 40 °C. Proti dosud publikovaným způsobům přípravy 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny se vyznačuje nový postup technologickou schůdností v provozním měřítku, nesrovnatelně nižšími odpady, protože lze při nitraci 2-chlorbenzoové kyseliny využívat jako reakční médium kyselý filtrát z předchozí operace, popřípadě používat surovinu obsahující vodu a recirkulovat kyselý filtrát až do dosažené nezní hodnoty DS * 4,5» V předchozích postupech přípravy 6-ehlor-3-nitrobenzoové kyseliny bylo přímé použití kyselých filtrátů vyloučené, protože separaci 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny muselo předcházet zředění reakční směsi ledovou tříStí, čímž ae naředil kyselý filtrát a stal se nepoužitelným v další nitrační operaci. Další výhodou uvedeného postupu je použití vícenásobné extrakce 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny horkou vodou, čímž se výrazným způsobem snižují nároky na objem kryatalizačního kotle.

Následující příklady ilustrují provedení podle vynálezu.

Příklad 1

Do Kellerovy baňky opatřené hráblovýn míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a odměrnou-nálevkou bylo za míchání předloženo 94,3 g destilované vody k regulaci hodnoty DS na 4,5 a dále po částech vneseno za chlazení 600 g 96% HjSO^ tak, aby teplota nepřestoupíla 50 °C. Potom bylo za intenzivního míchání předloženo a suspendováno 78,3 g 2-chlorbenzoové kyseliny. Po 30 minutovém vymíchání na teplotě 50 °C bylo zahájeno dávkování 35,4 g (26 ml) 98% dýmavé kyseliny dusičné tak, aby teplota reakční směsi nepřekročila 55 - 2 °C. Celková doba dávkování činila 2 h. Po skončeném dávkování byla reakční směs ještě 4 h držena na teplotě 55 °C, aby substrát totálně zreagoval. Potom byla reakční směs ochlazena na 20 °C a surová 6-chlor-3-nitrobenzoová kyselina odfiltrována přes polypropylenovou plachetku. Po promytí 2x 280 ml destilované vody bylo získáno 107 g vodné pasty a po vysušení při 110 °C získáno 90 g 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny (t. j. 89,3 % teorie) 3 teplotou tání 154 až 159 °C. Složení produktu (podle ΗΡΏΟ analýzy): 88 % 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny a 8,5 ž 2-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny.

CS 269 903 B1

Příklad 2

Do 5 1 Kellerovy baňky, opatřené zařízením podle příkladu 1, bylo předloženo 496 g destilované vody k regulaci hodnoty DS = 4,5 a potom vneseno po částech 495 g matečného filtrátu z příkladu 1 (obsahuje 86,3 g HgO) ^a Ρ°^^ΟΜ í«ště 3 '91 g 96% H^SO^ tak, aby teplota nepřekročila 50 °C. Potom bylo sa míchání suspendováno v reakční směsi 469,8 g suché 2-chlorbenzoové kyseliny. Po 30 minutovém míchání na teplotě 50 °C bylo zahájeno dávkování 212,4 g dýmavé kyseliny dusičné tak, aby teplota reakční směsi nepřekročila 55 - 2 °C. Doba dávkování HNO, činila 2 h, doba vymíchávání při 55 °C 4 h. Potom byla reakční saěs ochlazena na 20 °C a suspenze 6-chlor-3-nltrobenzoové kyseliny odfiltrována přes polypropylenovou plachetku. Po promytí filtračního koláče 2x 1 500 ml destilované vody byl filtrační koláč rozmíchán ve 3 1 destilované vody a směs vyhřátá na 95 °C. Takto získaná horká směs byla vpravena do vytemperované děličky a po rozvrstvení fází horní vodná vrstva přepuětěna do míchaného krystalizátoru, kde byla při 40 °0 krystalována 6-chlor-3-nitrobenzoová kyselina, která byla potom odfiltrována a po vysušení získána frakce Č. 1 ( = 137,5 g) o složení 87,6 % 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny (teplota tání = 147 až 155 °C). Spodní organická vrstva, vlastně tavenina nitrochknbenzoových kyselin ve směsi s vodou v krystalizátoru byla po doplnění na 2 1 vodou 95 °C znovu extrahována a vodný extrakt opět přepuštěn do krystalizátoru a již uvedeným postupem získáno 46 g frakce č. 2 o složení 91 % 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny a 6,3 % 2-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny (teplota tání * 157 až 158 °C)· Výše uvedený cyklus zpracování taveniny nitrochlorbenzoových kyselin byl ještě 2x opakován a získány frakce č. 3 ( = 89 g) 92 % 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny a 5,7 % 2-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny s teplotou tání = 157 až 159 °C a dále frakce č. 4 ( = 36 g) 96,2 % 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny a 1,9 % 2-chlor-3-nltrobenzoové kyseliny s teplotou tání 161 až 162 °C.

Zbývající organická vrstva po 4. extrakci byla rekrystalizována ze směsi 120 ml etanolu a 400 ml destilované vody a získána frakce č. 5 ( ^a 1.94 g) 83 % 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny a 7 % 2-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny s teplotou tání = 154,6 až 156,2 °0. .

Celkem bylo získáno 492,5 6 6-chlor-3-nitrobenzoové kyseliny, t. j. 81,4 % na nasazenou 2-chlorbenzoovou kyselinu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy kyseliny 6-chlor-3-nitrobenzoové technické kvality nitrací kyseliny 2-chlorbenzoové kyselinou dusičnou, vyznačující se tím, Že nitrace se provádí při teplotě 50 až 60 °C v suspenzi, přičemž dehydratační schopnost reakční směsi je nastavena na hodnotu 4,5 po ukončení reakce, dávkování kyseliny dusičné do suspenze se provádí v průběhu 2 h a surová kyselina 6-chlor-3-nitrobenzoová se čistí extrakcí horkou vodou a krystalizací při 40 °C.