PL89041B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL89041B1 PL89041B1 PL1972158429A PL15842972A PL89041B1 PL 89041 B1 PL89041 B1 PL 89041B1 PL 1972158429 A PL1972158429 A PL 1972158429A PL 15842972 A PL15842972 A PL 15842972A PL 89041 B1 PL89041 B1 PL 89041B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nitration
- nitroanthraquinone
- anthraquinone
- temperature
- mixture
- Prior art date
Links
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 claims description 48
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 claims description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- YCANAXVBJKNANM-UHFFFAOYSA-N 1-nitroanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2[N+](=O)[O-] YCANAXVBJKNANM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- NMNSBFYYVHREEE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dinitroanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C([N+]([O-])=O)C([N+](=O)[O-])=CC=C3C(=O)C2=C1 NMNSBFYYVHREEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 14
- QCVMOSGPTRRUQZ-UHFFFAOYSA-N 2-nitroanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC([N+](=O)[O-])=CC=C3C(=O)C2=C1 QCVMOSGPTRRUQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 7
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- KHUFHLFHOQVFGB-UHFFFAOYSA-N 1-aminoanthracene-9,10-dione Chemical class O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2N KHUFHLFHOQVFGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 chloro-substituted anthraquinones Chemical class 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- MQIUMARJCOGCIM-UHFFFAOYSA-N 1,5-dichloroanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=C(Cl)C=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2Cl MQIUMARJCOGCIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOCJQSFSGAZAPQ-UHFFFAOYSA-N 1-chloroanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2Cl BOCJQSFSGAZAPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 4,6-dinitro-o-cresol Chemical group CC1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1O ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 1
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
- C07C205/45—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by at least one doubly—bound oxygen atom, not being part of a —CHO group
- C07C205/46—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by at least one doubly—bound oxygen atom, not being part of a —CHO group the carbon skeleton containing carbon atoms of quinone rings
- C07C205/47—Anthraquinones containing nitro groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/08—Preparation of nitro compounds by substitution of hydrogen atoms by nitro groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
- C07C2603/02—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
- C07C2603/04—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
- C07C2603/22—Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
- C07C2603/24—Anthracenes; Hydrogenated anthracenes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬
nia 1-nitroantrachinonu przez reakcje antrachinonu
z wprowadzonym w nadmiarze stezonym kwasem
azotowym.
Nitrowanie antrachinonów posiadajacych przynaj- 5
mniej jedno wolne polozenie — a i ewentualnie
podstawionych w innych polozeniach — a chlorow¬
cem, korzystnie chlorem, lub grupami hydroksy¬
lowymi, prowadzono dotychczas zasadniczo w mie¬
szaninie kwasu siarkowego i kwasu azotowego, przy 10
czym otrzymywano mieszanine produktów, których
najczesciej nie mozna bylo rozdzielic w iskaiii techmi-
cznej (S Coffey, Chemistry and Industry 1953,
str. 1070).
Poza metoda z kwasem siarkowym i kwasem 15
azotowym znane sa jeszcze inne sposoby nitrowa¬
nia niepodistawianeigo antrachinonu. W sposobach
tych reakcje prowadzi sie w innych rozpuszczal¬
nikach, przy czym nitrowanie antrachinonu powinno
przebiegac selektywnie do 1-nitroantrachinonu. We- 20
dlug polskiego opisu patentowego nr 46 428, mozna
na przyklad otrzymac czysty 1-nitroantrachinon
przez nitrowanie antrachinonu za pomoca azotanu
potasowego w kwasie fluorowodorowym w tempe¬
raturze 60°C pod cisnieniem. Przy doswiadczalnym 25
badaniu tego sposobu okazalo sie jednak, ze zamiast
czystego 1-nitroantrachinonu mozna otrzymac tylko
mieszanine, która pod wzgledem skladu wedlug ana¬
lizy za pomoca chromatografii gazowej odpowiada
mieszaninom otrzymywanym przez nitrowanie w 30
kwasie siarkowym. W produkcie obok 20% nieprze-
reagowanego antrachinonu mozna bylo wykryc 7%
2-nifcroantirachinorau i 18% pochodnych dwunitroiain-
trachinonu.
Wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych
Ameryki nr 2 874168 nitrowanie prowadzi sie w
stezonym kwasie azotowym, przy czym reakcja ja¬
koby przebiega selektywnie w odniesieniu do 1-ni¬
troantrachinonu, to jest praktycznie tylko ten pro¬
dukt ma powstawac pod warunkiem, ze utrzymuje
sie temperature okolo 25°C i nie przekracza tem¬
peratury' 40°C. Czas reakcji wynosi 12—100 godzin.
Jednak doswiadczalne zbadanie tych danych wyka¬
zalo, ze nieprzereagowany antrachinon i dwunitro-
antrachinony oraz 2-nitroantrachinon stanowia
lacznie 15—25% otrzymanej mieszaniny i ze zanie¬
czyszczenia te przy zastosowaniu podanych metod
przeróbki wytracaja sie razem z 1-nitroantrachi¬
nonem. Produktu tego nie mozna wiec w zadnym
razie nazwac czystym 1-nitroantrachinonem.
Sposób podany w opisie patentowym Stanów
Zjednoczonych Ameryki nr 2 874168 oprócz ko¬
niecznosci stosowania bardzo dlugiego czasu re¬
akcji (do 100 godzin) ma jeszcze te wade, ze stosu¬
jac podana metode obróbki nie osiaga sie oczysz¬
czenia produktu. Stosujac znana metode powtórnego
stracenia z kwasu siarkowego mozna co prawda
oddzielic 1-nitroantrachinon od nieprzereagowanego
antrachinonu i od pochodnej 2-nitrowej, ale naj¬
bardziej przeszkadzajace dwunitroantrachinony nie
89 04189041
3 *¦ 4
daja sie usunac, tak ze po redukcji takiego subs-
tratu otrzymuje sie jakosciowo nie nadajaca sie
do uzycia mieszanine aminoantrachinonów.
Stwierdzono, ze — przeciwnie niz to podano
w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ame¬
ryki nr 2 874 168 — zmiany temperatury prawie nie
wplywaja na selektywnosc nitrowania antrachinonu
w stezonym kwasie azotowym, dlatego tez w tem¬
peraturze powyzej 40°C otrzymuje sie mieszaniny,
które pod wzgledem skladu dorównuja mieszani¬
nom, otrzymywanym w temperaturze 25°C i przy
odpowiednio dluzszym czasie reakcji, a takze, ze
pptrzebnyj-nitroantrachinom z otrzymywanych po
nitrowaniu mieszanin reakcyjnych wykrystlizowuje
selektywnie w niskich temperaturach, korzystnie
w temperaturze co najmniej —20°C, przy czym
dwunitroantrachinony i 2-nitroantrachinon w wiek¬
szej czesci pozostaja rozpuszczone w roztowrze.
Mozna zatem oddzielic 1-nitroantrachinon od 2-ni-
troantrachinonu i dwunitroantrachinonów przez
wykrystalizowanie ze stezonego kwasu azotowego
w niskich temperaturach.
Przeslanka, iz selektywnosc nitrowania nie za¬
lezy od temperatury, ma podwójne znaczenie dla
rozwoju techniki w tej dziedzinie. Po pierwsze przy
wyzszej temperaturze skraca sie czas trwania re¬
akcji, przez co metoda staje sie bardziej oplacalna,
a po drugie mozliwe staje sie adiabatyczne prowa¬
dzenie procesu, przy czym mieszaniny nie trzeba
ani chlodzic ani ogrzewac.
Stwierdzono ponadto, ze w analogiczny sposób
mozna otrzymywac mieszaniny nitrujace przez
traktowanie antrachinonów podstawionych chlo¬
rowcem i grupami hydroksylowymi, stezonym kwa¬
sem azotowym bez dodatku kwasu siarkowego, przy
czym pochodna mononitrowa mozna wyodrebniac
w wyzej podany sposób. Uzyskuje sie tu lepsze wy¬
niki, niz przy znanym nitrowaniu w kwasie siar¬
kowym. W wyzej opisany sposób mozna na przy¬
klad otrzymywac mononitowe podhodne 1-chloro-
antrachinonu, 1,5-dwuchloroantrachinonu i 1-hydro-
ksyantrachinonu.
Sposób wytwarzania 1-nitroantrachinonu przez
reakcje antrachinonu z wprowadzonym w' nadmia¬
rze, stezonym- kwasem bez dalszych dodatków po¬
lega wedlug wynalazku na tym, ze na 1 mol
antrachinonu stosuje sie 6—100 moli 85—100% kwa¬
su azotowego a nitrowanie prowadzi sie iaoter-
micznie w temperaturze 40°—70°C, albo adiaba¬
tycznie w temperaturze od powyzej 35°C do tem¬
peratury wrzenia mieszaniny. W przypadku, gdy
z mieszaniny reakcyjnej nalezy oddzielic dwunitro¬
antrachinony, korzystnie postepuje sie tak, ze przez
ochlodzenie mieszaniny nitroantrachinonów roz¬
puszczonej w stezonym kwasie azotowym wytraca
sie 1-mononitroantrachinon i oddziela od lugów
macierzystych, zawierajacych 2-nitroantrachinon
i ewentualnie dwunitroantrachinony.
Temperatura mieszaniny przy sposobie adiaba¬
tycznym wzrasta wraz z postepujacym nitrowaniem
dzieki wlasnemu cieplu reakcji. Wzrost temperatury
jest przy tym miernikiem stopnia, nitrowania (sred¬
nia ilosc grup nitrowych w stosunku do czasteczki
antrachinonu obecnego w mieszaninie pomnozona
przez 100 daje stopien nitrowania w %). W zaleznos¬
ci od stosunku stezen mieszanina reakcyjna moze
sie ogrzac powyzej temperatury wrzenia tak, ze
reakcje trzeba prowadzic pod cisnieniem. Poniewaz
znane sa ilosci energii uwalniane przy nitrowaniu,
mozna z góry obliczyc, przy jakiej temperaturze
osiagnie sie zadany stopien nitrowania.
Reakcje mozna naturalnie prowadzic nie tylko
adiabatycznie, lecz równiez izotermicznie, to zna¬
czy w tym przypadku stosujac chlodzenie, przy
czym uwolnione cieplo mozna mierzyc w przekaz¬
niku ciepla. Zamiast kontrolowania uwalnianego
ciepla reakcji mozna równiez sledzic przebieg re¬
akcji droga pomiarów innych wielkosci fizycznych,
takich jak przewodnictwo, ciezar wlasciwy, poten¬
cjal itp. Ze stopnia nitrowania mozna wnioskowac
o skladzie mieszaniny reakcyjnej.
W przypadku nitrowania antrachinonu korzystnie
postepuje sie tak, ze antrachinon traktuje sie ste¬
zonym kwasem azotowym adiabatycznie w tempe¬
raturze okolo 35°C do temperatury wrzenia, ewen¬
tualnie pod cisnieniem, albo izotermicznie w tempe¬
raturze 40—70°C, korzystnie w temperaturze 45°C.
Jezeli reakcje przerywa sie przy stopniu znitrowa¬
nia ponad 80%, korzystnie 90—110%, wówczas
otrzymuje sie mieszanine zawierajaca znaczne ilosci
dwunitroantrachinonu. Korzystna obróbka miesza¬
niny reakcyjnej polega w tym przypadku na ochlo¬
dzeniu mieszaniny do temperatury —10°C do—40°C,
zwlaszcza —20°C do—25°C, przy czym wykrystali-
zowuje sie 1-nitroantrachinon, a dwunitroantra¬
chinony i 2-nitroantrachinon praktycznie calkowicie
zostaja rozpuszczone w roztworze.
Chlodzenie mieszaniny do temperatury 10—20°C
musi nastepowac szybko, aby reakcja nie przebie¬
gala dalej. Osiaga sie to korzystnie przez zmiesza¬
nie z ochlodzonym recyrkulujacym roztworem reak¬
cyjnym. Dalsze chlodzenie do temperatury okolo
—20°C moze nastepowac powoli. W warunkach la¬
boratoryjnych mozna przerwac reakcje przez wy¬
lanie roztworu na lód, odsaczenie wytraconego pro¬
duktu i ponowne rozpuszczenie w stezonym kwasie
azotowym w temperaturze pokojowej.
Inna mozliwosc uzyskania i-intooanitrachiinonai
polega na tym, ze reakcje przerywa sie juz przy
stopniu znitrowania 50—80%. Przy prowadzeniu
sposobu wedlug wynalazku droga adiabatycznego
nitrowania w stezonym kwasie azotowym, przy
czym stopien znitrowania mozna sledzic na podsta¬
wie zmian temperatury mieszaniny reakcyjnej.
W tym przypadku tworzy sie tylko okolo 1—5%
dwunitroantrachinonu, stad tez zamiast stosowania
krystalizacji ze stezonego kwasu azotowego w nis¬
kich temperaturach, mozna do wyodrebnienia pro¬
duktu zastosowac sposób podany nizej.
Znitrowana mieszanine poreakcyjna wylewa sie
na lód. albo po ochlodzeniu rozciencza sie woda
i odsacza sie wytracona mieszanine reakcyjna. Na¬
stepnie te mieszanine zadaje sie siarczynem sodo¬
wym, przy czym 2-nitroantrachinon zostaje- selek¬
tywnie przeprowadzony w pochodne rozpuszczalne
w wodzie. Po saczeniu jako produkt nierozpuszczal^
ny otrzymuje sie mieszanine 1-nitroantrachinonu
i nie przereagowanego antrachinonu. Mieszanine
te redukuje sie, po czym sklada sie ona z 1-ami-
noantrachinonu i antrachinonu. Przez traktowanie
40
45
50
55
6089 041
6
kwasem siarkowym, na przyklad 60% kwasem siar¬
kowym, aminoantrachinon rozpuszcza sie i przecho¬
dzi do roztworu. Otrzymany jako placek filtracyjny
nierozpuszczalny antrachinon stosuje sie ponownie
jako substrat w nowym procesie nitrowania. 5
Dla reakcji nitrowania i nastepujacego potem
procesu krystalizacji korzystnie jest stosowanie
6—100, zwlaszcza 10—20 moli kwasu azotowego na
1 mol antrachinonu. Stwierdzono mianowicie, ze
stosunek stezen ma wplyw na selektywnosc nitro- 19
wania i przy zastosowaniu duzego nadmiaru kwasu
azotowego osiaga sie lepsza selektywnosc odnosnie
otrzymanego 1-nitroantrachinonu. Wprowadzany
kwas azotowy powinien wykazywac stezenie
85—100%. 15
Szczególnie wysoki stopien czystosci osiaga sie
w przypadku nitrowania niepodstawionego antra¬
chinonu przez polaczenie nowej metody krystali¬
zacji z kwasu azotowego ze znanym przekrystalizo-
wywaniem z kwasu siarkowego. Otrzymuje sie w 20
ten sposób 1-nitroantrachinon wolny od antrachino¬
nu, dwunitroantrachinonu i 2-nitroantrachinonu.
Nitrowanie korzystne prowadzi sie w sposób
ciagly, stosujac znane urzadzenia, takie jak reak¬
tory kaskadowe lub rurowe. Przebieg reakcji moz- 25
na i w tym przypadku kontrolowac za pomoca pa¬
rametrów, takich jak ciezar wlasciwy, przewodnic¬
two, a zwlaszcza zmiany temperatury lub entalpii.
Przeróbka mieszaniny poreakcyjnej polega na szyb¬
kim ochlodzeniu, korzystnie droga zmieszania z re- 30
cyrkulujacym, ochlodzonym do niskich temperatur
roztworem reakcyjnym.
Lugi macierzyste, powstajace w sposobie wedlug
wynalazku w przypadlku ntoawainiia ntiepodisitalwio-
nego antrachinonu zawierajace glównie dwunitroan- 35
trachinony, nieprzereagowany antrachinon i 2-ni-
troantrachinon, mozna przerabiac dalej tak, ze uni¬
ka sie produktów odpadowych.
Postepuje sie na przyklad w ten sposób, ze lugi
macierzyste po odsaczeniu wykrystalizowanego 40
przez ochlodzenie 1-nitroantrachinonu, ponownie sie
ogrzewa i nitrowanie prowadzi sie dalej tak dlugo,
az w mieszaninie obecne beda tylko dwunitroan-
trachinony, które mozna wyodrebnic na przyklad
przez wylanie roztworu reakcyjnego na lód. Uzys- 45
kana 'mieszanina dwunitroantrachinonów stanowi
technicznie wartosciowy produkt posredni.
Po oddzieleniu znitrowanych produktów i nie-
przereagowanego antrachinonu otrzymuje sie jako
lug macierzysty 40—65% kwas azotowy. Kwas ten, 50
ewentualnie po destylacji, mozna poddac przeróbce
na kwas azotowy o wysokim stezeniu lub stosowac
do wytwarzania nawozów sztucznych, na przyklad
azotanu amonu.
Sposób wedlug wynalazku ma te zalete, ze umoz- 55
liwia na latwej drodze wytwarzania mieszanin ni¬
trujacych o korzystnym skladzie. Zwlaszcza dla ni¬
trowania antrachinonu znaleziono takie warunki,
które wymagaja stosunkowo tak krótkiego czasu
reakcji, ze mozliwe jest przeprowadzenie reakcji 60
w sposób ciagly. Dzieki umozliwieniu w sposobie
wellug wynalazku prowadzenia reakcji w wysokiej
temperaturze, mozna reakcje prowadzic bez chlo¬
dzenia, to jest adiabatycznie.
Sposób ten pozwala równiez na wyjatkowo latwe 65
sledzenie przebiegu, kontroli reakcji, gdyz wystar¬
czy sledzic temperature mieszaniny reakcyjnej. Po¬
nadto sposób wedlug wynalazku umozliwia zrezy¬
gnowanie z kwasu antrachinonosulfonowego-1 sto¬
sowanego w dotychczasowych metodach otrzymy¬
wania 1-aminoantrachinonu jako zwiazku wyjscio¬
wego, co ma wazne znaczenie ze wzgledu na ochro¬
ne srodowiska, bowiem przy jego wytwarzaniu
powstawaly odpady rteciowe.
Ponadto dzieki nowemu sposobowi oczyszczania
droga krystalizacji produktu ze stezonego kwasu
azotowego, ewentualnie bezposrednio z kwasu azo¬
towego stosowanego jako srodowisko reakcyjne,
powstala techniczna mozliwosc oddzielania dwuni-
tropochodnych od zadanego 1-nitroantrachinonu.
W przypadku nitrowania antrachinonu znaleziono
przez kombinacje tej metody oczyszczania ze zna¬
nym przekrystalizowaniem z kwasu siarkowego,
sposób pozwalajacy na techniczne wytwarzanie
l-nitroantarachinonu o duzym stopniu czystosci.
Produkty otrzymywane sposobem wedlug wyna¬
lazku znajduja wielorakie zastosowanie jako pro¬
dukty posrednie, zwlaszcza jako produkty wyjscio¬
we do wytwarzania 1-aminoantrachinonu stosowa¬
nego do wytwarzania barwników.
Ponizsze przyklady blizej wyjasniaja wynalazek,
przy czym czesci, o ile nie podano inaczej, ozna¬
czaja czesci wagowe, procenty oznaczaja procenty
wagowe, a temperatury podane sa w stopniach
Celsjusza.
Przyklad I. 677,2 czesci 96,4% kwasu azoto¬
wego ogrzewa sie wstepnie do temperatury 53°. 189
czesci antrachinonu wprowadza sie do kwasu azo¬
towego w ciagu 2 minut, przy czym podczas silnego
mieszania wszystko zaraz przechodzi do roztworu,
a temperatura wzrasta do 56°. Temperature miesza¬
niny reakcyjnej utrzymuje sie na poziomie 55°. Po¬
brana po uplywie 2 godzin próbka wykazuje naste¬
pujacy sklad:
1-nitroantrachinon
antrachinon
2-nitroantrachinon
dwunitroantrachinony
68,7%
3%
9,1%
19,2%
Sklad ten odpowiada w pelni skladowi próbek
uzyskanych podczas nitrowania w nizszych tempe¬
raturach, lecz w odpowiednio dluzszym czasie.
Roztwór chlodzi sie nastepnie do temperatury
— 22°C. Otrzymany krystalizat saczy sie w tej
temperaturze i nastepnie miesza z woda az po¬
pluczyny beda obojetne i suszy. Nastepnie produkt
przekrystalizowuje sie z kwasu siarkowego, otrzy¬
mujac praktycznie czysty, to jest okolo 98% 1-ni¬
troantrachinon.
Przyklad II. 1100 czesci 98% kwasu azotowe¬
go ogrzewa sie w kolbie o pojemnosci 300 g do
temperatury 35°. Dobrze mieszajac dodaje sie do
kwasu w ciagu 20 sekund 208 czesci antrachinonu^
przy czym zaraz tworzy sie jednorodny roztwór.
Proces prowadzi sie adiabatycznie, nie chlodzac89 041
8
i nie ogrzewajac. Mieszanina ogrzewa sie równo¬
miernie i po uplywie 90 sekund osiaga wyliczona
wczesniej temperature 73°. Roztwór w ciagu kilku
sekund wylewa sie na lód, przy czym produkt re¬
akcji wytraca sie w postaci krystalicznej. 5
Krysztaly odsacza sie na nuczy, osad przemywa
woda do uzyskania odczynu obojetnego w poplu¬
czynach i suszy. Otrzymuje sie 253,4 czesci produk¬
tu, który wedlug analizy droga chromatografii ga¬
zowej wykazuje 78,2% 1-nitroantrachinonu, 10,7% io
antrachinonu, 4,2% 2-nitroantrachinonu i 6,9%
dwunitroantrachinonów. Produkt rozpuszcza sie
w 92% kwasie azotowym w temperaturze pokojowej
i oczyszcza tak, jak W przykladzie I przez krystali¬
zacje i nastepnie przekrystalizowanie z kwasu siar- 15
kowego. Otrzymuje sie 180 g czystego 1-nitroantra¬
chinonu.
Po redukcji otrzymuje sie wysokiej jakosci 1-
-aminoantrachinon.
Przyklad III. W kolbie o pojemnosci 300 g 20
ogrzewa sie wstepnie 1100 czesci 99% kwasu azoto¬
wego do temperatury 35°. Bardzo dobrze mieszajac
wprowadza sie w ciagu 3 sekund 208 czesci czystego
antrachinonu, przy czym praktycznie wszystko za¬
raz rozpuszcza sie. Temperatura wzrasta równo- ?s
miernie i po uplywie 90 sekund osiaga 70°, po czym
mieszanine reakcyjna w ciagu 12 sekund wylewa
sie na lód. Wytracony krystaliczny nitroantrachi-
non odsacza sie na nuczy, osad przemywa woda az
do uzyskania odczynu obojetnego w popluczynach 30
i suszy pod zmniejszonym cisnieniem. Otrzymuje
sie 253 g produktu, który wedlug analizy droga
chromatografii gazowej zawiera 78,2% 1-nitroantra¬
chinonu, 4,2% 2-nitroantrachinonu, 10,7% antrachi¬
nonu i 6,9% dwunitroantrachinonów. Produkt 35
oczyszcza sie tak, jak opisano w przykladach I i II,
droga krystalizacji ze stezonego kwasu azotowego,
otrzymujac 1-nitroantrachinon o wysokiej jakosci.
Przyklad IV. Do kolby o pojemnosci 200 g
wprowadza sie 900 czesci 9<8% kwasu azotowego. 40
W temperaturze 35° dodaje sie, mieszajac, w jednej
porcji 208 czesci czystego antrachinonu. Tempera¬
tura zaraz wzrasta i wszystko rozpuszcza sie w cia¬
gu kilku sekund. W temperaturze 62,5° wylewa sie
mieszanine szybko na 1200 czesci kodu i przerabia 45
mieszanine antrachinonów tak, jak opisano w przy¬
kladzie III. Surowy produkt skladajacy sie z 53%
1-nitroantrachinonu, 39% antrachinonu, 7% 2-nitro¬
antrachinonu i 1% dwunitroantrachinonów oddziela
sie tnastepnie od 2-ndtroantrachinonu przez znane 50
traktowanie siarczynem sodu. Reszte redukuje sie
za pomoca siarczku sodu. Otrzymana mieszanine
miesza sie w 60% kwasie siarkowym w tempera¬
turze 100°. W tych warunkach nie rozpuszcza sie
zaden antrachinon, natomiast rozpuszcza sie caly 55
aminoantrachinon. Droga saczenia przeprowadza
sie sam aminoantrachinon do lugów macierzystych,
skad moze zostac wyodrebniony droga rozcienczenia
i ochlodzenia.
Przyklad V. a) Stopien nitrowania =54,2% 60
1200 czesci mielonego lodu wprowadza sie do 3-
-litrowej zlewki, 900 czesci 98% kwasu azotowego
wprowadza sie do kolby i mieszajac ogrzewa sie
w ciagu kilku minut do temperatury 34—36°. 208
czesci mielonego 100% antrachinonu w postaci pro- 65
duktu 99,3% (=200,5 czesci) wprowadza sie przez
lejek do proszków do mieszanego kwasu azotowe¬
go. Podczas nastepujacego zaraz egzotermicznego
nitrowania antrachinonu rozpuszcza sie ponad 90%
antrachinonu w ciagu dalszych 10 sekund, przy
czym po uplywie 1 minuty wszystko praktycznie
jest rozpuszczone. Roztwór wraz z rozpoczynaja¬
cym sie nitrowaniem staje sie czerwonobrazowy
i ogrzewa sie. Stopien ogrzania okresla stopien po¬
stepu reakcji. Gdy temperatura reakcji osiagnie
59°, przerywa sie mieszaninie, a gdy osiagnie 62,5°
wylewa sie zawartosc kolby w ciagu 10 sekund na
lód znajdujacy sie w zlewce, przy czym wydzielaja
sie gazy nitrozowe. Zawartosc zlewki miesza sie.
Otrzymana jasnozólta zawiesine nitroantrachino-
nu saczy sie na nuczy porcelanowej (nie stosowac
bawelny i wlókien celulozowych!), przemywa do
odczynu obojetnego odjonizowana woda i suszy do
stalego ciezaru pod zmniejszonym cisnieniem
w temperaturze 60°. Otrzymuje sie 232,0 czesci
mieszaniny, która wedlug chromatografii gazowej
zawiera 41,5% antrachinonu, 51,6° 1-nitroantrachi-
nom/u, 5,8% 2HnitroanltrachiiniOinju i 1,1% dwundltro-
antrochinonu. Wydajnosc czystego 1-nitroantrachi-
notnu w przeliczeniu na wprowadzony antrachinon
wynosi 47,3% wydajnosci teoretycznej, a w przeli¬
czeniu na antoachinoin tóoowentawany wynosi 88,0%
wydajnosci teoretycznej.
b) Stopien nitrowania 654%
Wsad podaje sie obróbce tak, jak opisano w pun-
cie a), lecz mieszanine reakcyjna wylewa sie na
lód dopiero w temperaturze 767,5°. Otrzymuje sie
236,0 czesci mieszaniny, która wedlug chromato¬
grafii gazowej zawiera 32,2% antrachinonu, 57,0%
1-nitroantrachinonu, 7,7% 2-nitroantrachinonu i 3%
dwunitroantrachinonu. Wydajnosc 1-nitroantrachi¬
nonu w przeliczeniu na wprowadzony antrachinon
wynosi 53,1% wydajnosci teoretycznej, a w przeli¬
czeniu na antrachinon konwertowany wynosi 84,2%
wydajnosci teoretycznej.
c) Stopien nitrowania =79,0%
Analogicznie do wariantu a) stosuje sie 208 czesci
antrachinonu, 1102 czesci 99% kwasu azotowego
i 1600 czesci lodu. Reakcje prowadzi sie tak, jak
opisano w przykladzie Va, lecz przerywa mieszanie
dopiero w temperaturze 62° i wylewa mieszanine
na lód dopiero w temperaturze 67,5°. Otrzymuje sie
245 czesci mieszaniny, która wedlug chromatografii
gazowej zawiera 20,8% antrachinonu, 65,0% 1-nitro¬
antrachinonu, 8,7% 2-nitroantrachinonu i 5,4%
dwunitroantrachinonu. Wydajnosc 1-nitroantrachi¬
nonu w przeliczeniu na wprowadzony atrachion
wynosi 62,1% wydajnosci teoretycznej, a w przeli¬
czeniu na antrachinon konwertowany wynosi 81,9%
wydajnosci teoretycznej.
Claims (7)
1. Sposób wytwarzania 1-nitroantrachinonu przez reakcje antrachinonu z wprowadzonym w nadmia¬ rze stezonym kwasem azotowym, znamienny tym, ze na 1 mol antrachinonu stosuje sie 6—100 moli 85—100% kwasu azotowego a nitrowanie prowadzi sie izotermicznie w temperaturze 40—70°C, albo89 041 9 adiabatycznie w temperaturze od powyzej 35°C do temperatury wrzenia mieszaniny.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nitrowanie przerywa sie przy stopniu nitrowania powyzej 80%, a 1-nitroantrachinon przez szybkie schlodzenie rozpuszczonej w stezonym kwasie azo¬ towym mieszaniny niitroantrachiinonów do tempera¬ tury 10—20°C i dalsze schlodzenie do temperatury od —10°C do —40°C, wytraca sie i oddziela od lu¬ gów macierzystych, zawierajacych 2-nitroantrachi- non i/lub dwunitroantrachinony.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nitrowanie przerywa sie przy stopniu nitrowania 50—80%, a mieszanine reakcyjna stracona za po¬ moca wody lub lodu odsacza sie i uwalnia od 2- -nitroantrachinonu przez traktowanie siarczynem sodowym. 10 10 15
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas nitrowania adiabatycznego oznacza sie sto¬ pien nitrowania jako funkcje zmian temperatury mieszaniny reakcyjnej i przerywa sie nitrowanie po osiagnieciu zadanego stopnia nitrowania.
5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze znitrowany roztwór poreakcyjny chlodzi sie przez zmieszanie z recyrkulujacym roztworem reakcyj¬ nym.
6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nitrowanie prowadzi sie w sposób ciagly.
7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otrzymany ze znitrowanej mieszaniny poreakcyjnej 1-nitroantrachinon przekrystalizowuje sie z kwasu siarkowego. CZYTELNIA I Urzedu Pole*rtw*«g°
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1554271A CH557795A (de) | 1971-10-26 | 1971-10-26 | Verfahren zur nitrierung von anthrachinonen. |
| CH393872 | 1972-03-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL89041B1 true PL89041B1 (pl) | 1976-10-30 |
Family
ID=25694231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1972158429A PL89041B1 (pl) | 1971-10-26 | 1972-10-23 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3968130A (pl) |
| JP (1) | JPS5833218B2 (pl) |
| BE (1) | BE790534A (pl) |
| DD (1) | DD99775A5 (pl) |
| DE (1) | DE2252013A1 (pl) |
| ES (1) | ES407942A1 (pl) |
| FR (1) | FR2158918A5 (pl) |
| GB (1) | GB1407700A (pl) |
| IT (1) | IT972390B (pl) |
| NL (1) | NL7214440A (pl) |
| PL (1) | PL89041B1 (pl) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7309043A (pl) * | 1972-07-01 | 1974-01-03 | ||
| JPS5387345A (en) * | 1977-01-06 | 1978-08-01 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method of preparing 1-nitroanthraquinone |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2302729A (en) * | 1941-04-05 | 1942-11-24 | Du Pont | Process of purifying 1-nitroanthraquinone |
| US2874168A (en) * | 1957-04-02 | 1959-02-17 | Gen Aniline & Film Corp | Process for the preparation of 1-nitroanthraquinone |
| GB1359347A (en) * | 1970-12-22 | 1974-07-10 | Sandoz Ltd | Process for the production of1-nitroanthraquinone |
-
0
- BE BE790534D patent/BE790534A/xx not_active IP Right Cessation
-
1972
- 1972-10-23 FR FR7237497A patent/FR2158918A5/fr not_active Expired
- 1972-10-23 PL PL1972158429A patent/PL89041B1/pl unknown
- 1972-10-24 DE DE2252013A patent/DE2252013A1/de not_active Withdrawn
- 1972-10-24 IT IT53566/72A patent/IT972390B/it active
- 1972-10-24 DD DD166460A patent/DD99775A5/xx unknown
- 1972-10-24 GB GB4902172A patent/GB1407700A/en not_active Expired
- 1972-10-25 NL NL7214440A patent/NL7214440A/xx not_active Application Discontinuation
- 1972-10-25 US US05/300,689 patent/US3968130A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-10-25 ES ES407942A patent/ES407942A1/es not_active Expired
- 1972-10-26 JP JP47106707A patent/JPS5833218B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1407700A (en) | 1975-09-24 |
| NL7214440A (pl) | 1973-05-01 |
| JPS5833218B2 (ja) | 1983-07-18 |
| DD99775A5 (pl) | 1973-08-20 |
| IT972390B (it) | 1974-05-20 |
| FR2158918A5 (pl) | 1973-06-15 |
| DE2252013A1 (de) | 1973-05-03 |
| BE790534A (fr) | 1973-04-25 |
| US3968130A (en) | 1976-07-06 |
| ES407942A1 (es) | 1976-03-01 |
| JPS4849751A (pl) | 1973-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3786073A (en) | Separation process | |
| PL89041B1 (pl) | ||
| US2874168A (en) | Process for the preparation of 1-nitroanthraquinone | |
| PL83100B1 (pl) | ||
| US4213909A (en) | Process for the preparation of 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-sulfonic acid II | |
| US2874196A (en) | Method of crystallizing nitro products | |
| DE2248704C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,5- und 1,8-Dinitroanthrachinonen und gegebenenfalls Trennung dieses Gemisches | |
| JPS6148403A (ja) | ヨウ化アルカリの製法 | |
| Chawla et al. | The Effect of Coordination on the Reactivity of Aromatic Ligands. X. Electrophilic Reactions of Bis (8-hydroxyquinolinato) copper (II) | |
| US3632610A (en) | Process for the production of 5-nitro-1 4-dihydroxy-anthraouinone | |
| US4203885A (en) | Process for the mononitration of anthraquinone | |
| Colbert et al. | Nitration of 3-Hydroxybiphenyl1 | |
| US3174999A (en) | Method of separating nitro-substitutedchloro-benzoic acids | |
| CA1099266A (en) | Process for the preparation of mixtures of dinitroanthraquinones with a high content of 1,5- and 1,8- dinitroanthraquinone | |
| Davis et al. | Two forms of nitroguanidine1 | |
| Chattaway et al. | CLXXXI.—The preparation of 4: 4′-dinitrobenzil | |
| US4341902A (en) | Process for the production of 5-nitro-acet-2,4-xylidine | |
| US3932473A (en) | Process for the manufacture of 1-nitro-anthraquinone | |
| US2720533A (en) | Amino-fluoranthraquinones and process of making same | |
| Rennie | VII.—On benzyl-phenol and its derivatives | |
| US3197502A (en) | Process for making 2, 6-dinitro-m-toluic acid | |
| JPS5835175B2 (ja) | 1,5− ジニトロアントラキノンノ ブンリホウ | |
| JPS61254551A (ja) | 1−ジアゾ−6−ニトロ−2−ナフト−ル−4−スルホン酸の製造方法 | |
| Tomlinson Jr | THE DECOMPOSITION OF HALEITE (ETHYLENEDINITRAMINE) | |
| OGATA et al. | The Nitro Substitution for the Aromatic Mercuric Group. The Preparation of o-Dinitrobenzene |