PL126357B2 - Method of manufacture of 1-nitroanthraquinone - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 1-nitroantrachinonu przy uzyciu miesza¬ niny nitrujacej.Znane sa metody otrzymywania 1-nitroantrachinonu przez nitrowanie antrachinonu kwasem azotowym lub azotanami w kwasie siarkowym oraz za pomoca nadmiaru stezonego kwasu azotowego. Prowadzac nitrowanie znanymi sposobami w produkcie reakcji wystepuje zawsze dwunitroantrachinon jako produkt uboczny. Ponadto w kazdym przypadku mononitrowaniu w polozenie — 1 towarzyszy nitrowanie w polozenie — 2. W wiekszosci metod zawartosc 1- nitroantrachinonu w produkcie reakcji nie przekracza 65% wagowych. Np. opis patentowy RFN nr 2751 666 podaje ulepszona metode nitrowania w kwasie siarkowym. Opis patentowy St. Zjedno¬ czonych nr 3 786073 podaje sjposób nitrowania w kwasie fosforowym. W opisie patentowym RFN nr 2 349 753 podano sposób nitrowania kwasem azotowym w obojetnym rozpuszczalniku organi¬ cznym. Znana jest metoda nitrowania antrachinonu duzym nadmiarem kwasu azotowego. Wedlug opisu patentowego RFN nr 2 751 666 nitrowanie prowadzi sie w fazie heterogennej w temperaturze ok. 50°C w mieszaninie nitrujacej o skladzie 70-76% wag. kwasu siarkowego i 33-55% wag. kwasu azotowego. Wedlug tej metody otrzymano 1-nitroantrachinon o maksymalnej czystosci 75% wag.Wraz ze wzrostem zawartosci 1-nitroantrachinonu rosnie takze zawartosc dwunitroantrachino- nów, co wplywa niekorzystnie na jakosc produktu.Wada metody wg opisu patentowego RFN 2 751 666 jest to, ze w miare przebiegu reakcji wydzielajaca sie woda zmienia sklad mieszaniny nitrujacej, co powoduje spadek szybkosci reakcji.Wedlug metody opisanej w patencie RFN nr 2349 753 nitrowanie prowadzi sie w czterometyleno- sulfonie jako rozpuszczalniku. Otrzymany ta metoda produkt zawiera 50 do 64% 1- nitroantrachinonu i 30 do 50% niezmiennego antrachinonu.Celem wynalazku jest usuniecie wad i niedogodnosci wyzej wymienionych metod, przez opracowanie nowego sposobu otrzymywania 1-nitroantrachinonu.Istota wynalazku polega na tym, ze antrachinon rozpuszcza sie w kwasie siarkowym o stezeniu 96 do 97%, a nastepnie jednorodny roztwór rozciencza sie woda do lekkiego zmetnienia, wówczas stezenie kwasu siarkowego wynosi okolo 90%. Do takiego roztworu antrachinonu w kwasie2 126 357 siarkowym dodaje sie powoli 98% kwas azotowy, stosujac niewielki nadmiar od 1,1 do 1,8 mola korzystnie 1,25 mola na mol antrachinonu. Reakcje podczas mieszania prowadzi sie w temperatu¬ rze od 15 do 50°C korzystnie 27-28°C. Po zakonczeniu reakcji calosc ogrzewa sie do temperatury 50-100°C, korzystnie do 90°C przez 0,5 godziny. Produkt reakcji 1-nitroantrachinonu jest zle rozpuszczalny i wydziela sie w postaci drobnych zóltych krysztalów. Istnieje mozliwosc zawrócenia kwasu ponitracyjnego do obiegu. Do kwasu ponitracyjnego dodaje sie oleum 65% w takiej ilosci, azeby osiagnac stezenie kwasu 96-97%. Zawrócenie kwasu ponitracyjnego do obiegu wplywa na poprawe wydajnosci, nie zwieksza sie zawartosc izomeru 2-nitroantrachinonu.Zaleta techniczna wynalazkujest prosty sposób wywarzania 1-nitroantrachinonu o zawartosci izomeru do okolo 80%. Zawracanie kwasu ponitracyjnego do obiegu wplywa na zmniejszenie scieków i poprawe ekonomii procesu. Rozpuszczanie antrachinonu w stezonym kwasie siarkowym, a nastepnie rozcienczenie roztworu woda pozwala na zwiekszenie udzialu izomeru 1- nitroantrachinonu w mieszaninie poreakcyjnej.Przyklad I. 10,4g antrachinonu rozpuszcza sie w 144,5g96% kwasu siarkowego. Nastep¬ nie ustala sie stezenie kwasu siarkowego na 90% wag. przez dodanie 9,6 g wody. Gdy temperatura mieszaniny osiagnela wartosc 25°C dodaje sie 5,1 g 96% kwasu azotowego przez 2,5 godziny. Po dodaniu calej ilosci kwasu azotowego reakcje prowadzi sie w tej temperaturze przez okolo 1 godziny. Produkt nitrowania odsacza sie i przemywa, otrzymujac 11,3 g produktu o zawartosci 76,6% 1-nitroantrachinonu.Przyklad II. 10,4g antrachinonu rozpuszcza sie w 144,5 g 96% kwasu siarkowego i prowa¬ dzi sie reakcje w temperaturze 27-28°C jak w przykladzie I. Po zakonczeniu reakcji mieszanine przedmuchuje sie powietrzem ogrzewajac jednoczesnie do temperatury 95°C az do momentu usuniecia tlenków azotu. Produkt odsacza sie na goraco otrzymujac 10,8 g surowego 1- nitroantrachinonu o zawartosci izomeru 1-nitroantrachinonu 77%, oraz 121 g 89% kwasu siarko¬ wego zawierajacego okolo 1,3 g substancji organicznych.Przyklad III. 106,8 g kwasu ponitracyjnego z reakcji wg przykladu II zateza sie 40 g 65% oleum i rozpuszcza sie w nim 10,4 g antrachinonu. Gdy temperatura mieszaniny osiagnela 27°C dodaje sie 9,7 g wody a nastepnie 5,1 g 96% kwasu azotowego przez 2,5 godziny. Po dodaniu calej ilosci kwasu azotowego reakcje prowadzi sie w temperaturze 27-28°C jeszcze przez 1 godzine, nastepnie mieszanine ogrzewa sie do temperatury 90°C i utrzymuje ja przez 0,5 godziny. Miesza¬ nine saczy sie na goraco otrzymujac 12,3 g 1-nitroantrachinonu o zawartosci 77,8% izomeru 1-nitroantrachinonu.Przyklad IV. 10,4g antrachinonu rozpuszcza sie w 121,2g 96% kwasu siarkowego i roz¬ ciencza sie woda do stezenia 90% kwasu siarkowego. Gdy temperatura mieszaniny osiagnela 27-28°C do mieszaniny dodaje sie 4,3 g 96% kwasu azotowego przez 2,5 godziny. Reakcje prowadzi sie jeszcze przez 1 godzine w tej temperaturze. Produkt reakcji wydziela sie jak w przykladzie II, otrzymujac 10,7g 1-nitroantrachinonu o czystosci 78,3%.Przyklad V. 10,4 g antrachinonu rozpuszcza sie w 116,5 g 96% kwasu siarkowego i rozcien¬ cza sie mieszanine woda do 90% wag. kwasu siarkowego. Do mieszaniny dodaje sie 4,1 g 96% kwasu azotowego, prowadzac reakcje w sposób podany w przykladzie II. Otrzymuje sie 10,6 g produktu o zawartosci 79,7% 1-nitroantrachinonu.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania 1-nitroantrachinonu na drodze nitrowania antrachinonu stezonym kwa¬ sem azotowym w stezonym kwasie siarkowym, znamienny tym, ze antrachinon rozpuszcza sie w kwasie siarkowym o stezeniu 96-97%, a nastepnie jednorodny roztwór rozciencza sie woda do lekkiego zmetnienia, wówczas stezenie kwasu siarkowego wynosi okolo 90%, do takiego roztworu antrachinonu w kwasie siarkowym dodaje sie powoli 98% kwas azotowy, stosujac niewielki nadmiar od 1,1 do 1,8 mola, korzystnie 1,25 mola, na mol antrachinonu, reakcje nitrowania prowadzi sie powoli w temperaturze od 15 do 50°C, korzystnie 27-28°C podczas mieszania, nastepnie calosc podgrzewa sie do temperatury 50-100°C, korzystnie do 90°C, wydzielony zólty produkt oddziela sie na goraco lub po oziebieniu, a kwas ponitracyjny, do którego dodaje sie 65% oleum w takiej ilosci azeby osiagnac stezenie kwasu 96-97%, zawraca sie do obiegu.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania 1-nitroantrachinonu na drodze nitrowania antrachinonu stezonym kwa¬ sem azotowym w stezonym kwasie siarkowym, znamienny tym, ze antrachinon rozpuszcza sie w kwasie siarkowym o stezeniu 96-97%, a nastepnie jednorodny roztwór rozciencza sie woda do lekkiego zmetnienia, wówczas stezenie kwasu siarkowego wynosi okolo 90%, do takiego roztworu antrachinonu w kwasie siarkowym dodaje sie powoli 98% kwas azotowy, stosujac niewielki nadmiar od 1,1 do 1,8 mola, korzystnie 1,25 mola, na mol antrachinonu, reakcje nitrowania prowadzi sie powoli w temperaturze od 15 do 50°C, korzystnie 27-28°C podczas mieszania, nastepnie calosc podgrzewa sie do temperatury 50-100°C, korzystnie do 90°C, wydzielony zólty produkt oddziela sie na goraco lub po oziebieniu, a kwas ponitracyjny, do którego dodaje sie 65% oleum w takiej ilosci azeby osiagnac stezenie kwasu 96-97%, zawraca sie do obiegu. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL