RU2051895C1

RU2051895C1 - Process for preparing naphrhalic acid or derivatives thereof

Info

Publication number: RU2051895C1
Authority: RU
Inventors: И.В. Савосин
Original assignee: Акционерная фирма "Токем"
Priority date: 1992-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: the product of the formula 1 with the appropriate values of R. The yield: 95 - 97%. Reagent 1: acenaphthene or derivatives thereof. Reagent 2: sodium bichromate. Reaction conditions: in acetic acid in the presence of a catalyst such as ferrous sulfate at ferrous sulfate to acenaphthene ratio of (0.1-0.11):1 on boiling the reaction mixture. The structure of the compound of the formula 1:

Description

Изобретение относится к органической химии и касается способа получения нафталевой кислоты или ее производных, которые используются в качестве полупродуктов для получения люминофоров, применяемых в люминесцентной дефектоскопии, в качестве люминесцентных составляющих при получении дневных флуоресцентных пигментов и красок в производстве органических сцинтилляторов, для крашения полимерных материалов и других целей в народном хозяйстве. The invention relates to organic chemistry and relates to a method for producing naphthalic acid or its derivatives, which are used as intermediates for the production of phosphors used in luminescent flaw detection, as luminescent components in the preparation of daytime fluorescent pigments and paints in the production of organic scintillators, for dyeing polymeric materials and other goals in the national economy.

Среди способов получения нафталевой кислоты и ее производных наиболее распространенными являются способы получения путем окисления аценафтена соединениями хрома в жидкофазной среде [1-5]
Недостатком всех этих способов является то, что они не обеспечивают высокого выхода целевого продукта.Among the methods for producing naphthalic acid and its derivatives, the most common are the methods of obtaining by oxidation of acenaphthene with chromium compounds in a liquid-phase medium [1-5]
The disadvantage of all these methods is that they do not provide a high yield of the target product.

В частности, известен способ получения нафталевой кислоты окислением аценафтена бихроматом натрия в среде разбавленной уксусной кислоты с выходом нафталевой кислоты 43% [1]
Окисление аценафтена в среде водной серной или концетрированной уксусной кислоты соединением шестивалентного хрома в присутствии соли двухвалентного марганца обеспечивает выход целевого продукта до 60% [2]
Известным способом окисления аценафтена раствором бихромата натрия в 2,5% -ной серной кислоте в присутствии хлор или бромбензола достигают выхода нафталевой кислоты на уровне 72-74% [3]
Способ получения нафталевой кислоты и ее производных путем окисления аценафтена смесью хромовой и серной кислот в растворе бензола и/или его Cl и NO₂-производных обеспечивает выход целевого продукта до 76% [4]
Наиболее близким по технической сущности является способ получения нафталевой кислоты окислением аценафтена бихромата натрия в растворе уксусной кислоты в присутствии катализатора пятиокиси ванадия [5]
Недостатком способа является невысокий выход нафталевой кислоты 77,7%
Предлагается способ получения кислоты или ее производных, обеспечивающий выход целевого продукта 95-97%
Это достигается тем, что в способе получения нафталевой кислоты или ее производных общей формулы (I):

где R H, NO₂, CH₃CO, путем окисления аценафтена или его соответствующих производных бихромата натрия в присутствии катализатора в среде уксусной кислоты при нагревании, в качестве катализатора используют сульфат двухвалентного железа в количестве 0,1-0,11 моль на 1 моль аценафтена или его производных и процесс осуществляют при температуре кипения реакционной смеси и атмосферном давлении.In particular, there is a known method for producing naphthalic acid by oxidation of acenaphthene with sodium dichromate in dilute acetic acid with a yield of naphthalic acid of 43% [1]
Oxidation of acenaphthene in aqueous sulfuric or concentrated acetic acid with hexavalent chromium compound in the presence of divalent manganese salt provides the yield of the target product up to 60% [2]
In a known manner, the oxidation of acenaphthene with a solution of sodium dichromate in 2.5% sulfuric acid in the presence of chlorine or bromobenzene achieves a yield of naphthalic acid at the level of 72-74% [3]
The method of producing naphthalic acid and its derivatives by oxidation of acenaphthene with a mixture of chromic and sulfuric acids in a solution of benzene and / or its Cl and NO ₂ derivatives provides the yield of the target product up to 76% [4]
The closest in technical essence is a method for producing naphthalic acid by oxidation of acenaphthene sodium dichromate in a solution of acetic acid in the presence of a vanadium pentoxide catalyst [5]
The disadvantage of this method is the low yield of naphthalic acid 77.7%
A method for producing an acid or its derivatives, providing a yield of the target product of 95-97%
This is achieved by the fact that in the method for producing naphthalic acid or its derivatives of the general formula (I):

where RH, NO ₂ , CH ₃ CO, by oxidizing acenaphthene or its corresponding derivatives of sodium dichromate in the presence of a catalyst in an acetic acid medium when heated, ferrous sulfate is used as a catalyst in an amount of 0.1-0.11 mol per 1 mol of acenaphthene or its derivatives and the process is carried out at the boiling point of the reaction mixture and atmospheric pressure.

Использование в качестве катализатора сульфата двухвалентного железа в заявляемых пределах обеспечивает увеличение выхода целевого продукта до 95-97% при одновременном снижении расхода бихромата натрия до 0,5 моль на 1 моль аценафтена или его производных, т.е. до близкого к теоретическому, в то время как в известных способах используют значительный избыток окислителя. При использовании катализатора в количестве, выходящем за заявляемые пределы, технический эффект не достигается. The use of ferrous sulfate as a catalyst within the claimed limits provides an increase in the yield of the target product up to 95-97% while reducing the consumption of sodium dichromate to 0.5 mol per 1 mol of acenaphthene or its derivatives, i.e. to close to theoretical, while in the known methods use a significant excess of oxidizing agent. When using the catalyst in an amount that goes beyond the claimed limits, the technical effect is not achieved.

П р и м е р 1. 8 г аценафтена (0,05 моля) растворяют при нагревании в 100 мл ледяной уксусной кислоты. Затем растворяют 1,5 г (0,0055 моля) сульфата двухвалентного железа водного. К полученному раствору при 80^оС порциями добавляют 6,5 г (0,03 моля) бихромата натрия. Реакционную массу перемешивают в течение часа, постепенно доводя до легкого кипения. Кипятят с перемешиванием 4 ч. Продукт выливают в 200 мл воды, осадок отфильтровывают в кипятят 1 ч в 200 мл 10%-ного раствора щелочи. Целевой продут осаждают из щелочного раствора кислотой. Получают 10,6 г нафталевой кислоты с температурой плавления 274^оС. Выход нафталевой кислоты составляет 95% от теоретического.PRI me R 1. 8 g of acenaphthene (0.05 mol) is dissolved by heating in 100 ml of glacial acetic acid. Then 1.5 g (0.0055 mol) of ferrous ferrous sulfate are dissolved. To this solution at 80 ° ^C was added portionwise 6.5 g (0.03 mol) of sodium dichromate. The reaction mass is stirred for one hour, gradually bringing to a slight boil. It is boiled with stirring for 4 hours. The product is poured into 200 ml of water, the precipitate is filtered off and boiled for 1 hour in 200 ml of a 10% alkali solution. The target product is precipitated from an alkaline acid solution. Yielding 10.6 g of naphthalic acid with a melting point of ^about 274 C. Yield naphthalic acid was 95% of theoretical.

П р и м е р 2. 10 г (0,05 моля) 4-нитроаценафтена растворяют при нагревании в 150 мл ледяной уксусной кислоты. Затем растворяют 1,5 г (0,0055 моля) сульфата двухвалентного железа водного. К полученному раствору при 80^оС порциями добавляют 6,5 г (0,03 моля) бихромата натрия. Реакционную массу перемешивают в течение часа, постепенно доводя до кипения. Кипятят перемешиванием 4 ч. Продукт выливают в 200 мл воды. Осадок отфильтровывают и кипятят 1 ч в 200 мл 10%-ного раствора щелочи. Целевой продукт осаждают из щелочного раствора кислотой. Выход 4-нитронафталевой кислоты 12,7 г 97% от теоретического.PRI me R 2. 10 g (0.05 mol) of 4-nitroacenaphthene is dissolved by heating in 150 ml of glacial acetic acid. Then 1.5 g (0.0055 mol) of ferrous ferrous sulfate are dissolved. To this solution at 80 ° ^C was added portionwise 6.5 g (0.03 mol) of sodium dichromate. The reaction mass is stirred for one hour, gradually bringing to a boil. Boil for 4 hours with stirring. The product is poured into 200 ml of water. The precipitate was filtered off and boiled for 1 h in 200 ml of a 10% alkali solution. The desired product is precipitated from an alkaline solution with acid. The yield of 4-nitronaphthalic acid was 12.7 g, 97% of theory.

П р и м е р 3; 10 г 4-ацетилаценафтена (0,05 моля) растворяют при нагревании в 170 мл 80%-ной уксусной кислоты, затем вводят 1,4 г (0,005 моля) сульфата двухвалентного железа водного. К полученному раствору при 80^оС порциями добавляют 6,5 г (0,03 моля) бихромата натрия. Реакционную массу перемешивают в течение часа, постепенно доводя до кипения. Кипятят с перемешиванием 4 ч. Продукт выливают в 200 мл воды. Осадок отфильтровывают и кипятят 1 ч в 200 мл 5%-ного раствора соды. Целевой продукт осаждают из раствора кислотой. Выход 4-ацетилнафталевой кислоты составляет 11,8 г 96% Температура плавления 189^оС.PRI me R 3; 10 g of 4-acetylacenaphthene (0.05 mol) is dissolved by heating in 170 ml of 80% acetic acid, then 1.4 g (0.005 mol) of aqueous ferrous sulfate are added. To this solution at 80 ° ^C was added portionwise 6.5 g (0.03 mol) of sodium dichromate. The reaction mass is stirred for one hour, gradually bringing to a boil. Boil with stirring for 4 hours. The product is poured into 200 ml of water. The precipitate is filtered off and boiled for 1 h in 200 ml of a 5% soda solution. The desired product is precipitated from the solution with acid. The yield of 4-acetylnaphthalic acid is 11.8 g of 96%. Melting point 189 ^about C.

Claims

METHOD FOR PRODUCING NAPHTAL ACID OR ITS DERIVATIVES of the general formula

where R is H, NO ₂ , CH ₃ CO,
by oxidation of acenaphthene or its corresponding derivatives with sodium bichromate in the presence of a catalyst in acetic acid during heating, characterized in that the catalyst is ferrous sulfate in an amount of 0.1 - 0.11 mol per 1 mol of acenaphthene or its derivatives and the process is carried out at the boiling point of the reaction mixture and atmospheric pressure.