SK277836B6 - Method of carbonyl reduction of aromatic nitrocompound and/or nitroaminocompounds - Google Patents

Method of carbonyl reduction of aromatic nitrocompound and/or nitroaminocompounds Download PDF

Info

Publication number
SK277836B6
SK277836B6 SK337791A SK337791A SK277836B6 SK 277836 B6 SK277836 B6 SK 277836B6 SK 337791 A SK337791 A SK 337791A SK 337791 A SK337791 A SK 337791A SK 277836 B6 SK277836 B6 SK 277836B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
compounds
water
nitroamino
sulfur
autoclave
Prior art date
Application number
SK337791A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK337791A3 (en
Inventor
Vendelin Macho
Lorant Vojcek
Maria Schmidtova
Original Assignee
Vendelin Macho
Lorant Vojcek
Maria Schmidtova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vendelin Macho, Lorant Vojcek, Maria Schmidtova filed Critical Vendelin Macho
Publication of SK337791A3 publication Critical patent/SK337791A3/en
Publication of SK277836B6 publication Critical patent/SK277836B6/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Carbonyl reduction of aromatic nitrocompounds to nitroaminocompounds or aminocompounds, and also reduction of nitrocompounds to aromatic aminocompounds, is realised by presence of water by gas containing the carbon monooxide at temperature 50 to 300 degrees of Celsius and pressure 0,1 to 30 MPa by catalytic effect of two to threecomponent catalytic system. Necessary component is sulphur or sulphur compound as hydrogen sulfide, carbonylsulfide and hydrogen sulfide, carbonylsulfide and another necessert component is basic surroundings created by presence of ammonium or at least one of primary to tertiary alkylamines with number C atoms in alkyl 1 to 8 or cyclohexylamine and alkyl cyclohexylamines. Subsidiary component (promoter) is compound of vanadium.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu karbonylačnej redukcie aromatických nitrozlúčenin selektívne, buď na odpovedajúce aminonitrozlúčeniny alebo aminozlúčeniny a aminonitrozlúčenin na aminozlúčeniny, pôsobením oxidu uhoľnatého.The invention relates to a process for the carbonylation reduction of aromatic nitro compounds selectively, either to the corresponding aminonitrile or amino compounds, and to aminonitro compounds to amino compounds, by treatment with carbon monoxide.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doteraz je známa redukcia kovmi a kovovými zlúčeninami, ako sodíkom, hliníkom, horčíkom, cínom, železom, kovovými hydridmi, ale aj nekovovými zlúčeninami, ako hydrazínom, fenylhydrazínom, zlúčeninami fosforu a síry. Tak síra samotná má redukčné schopnosti, ďalej sírovodík, sírniky, hydrostatiky a polysulfidy /Hudlický M., Trojánek J.: Preparativní reakce v organické chémii, díl I, Redukce a oxydace, s. 73 - 84,166 173, Praha, Nakladatelství Československé akadémie včd (1953): cit. Zinin N.: Ann. 44, 283 (1842)/. Tak aromatické nitrozlúčeniny možno previesť opatrnou redukciou sírnikmi alebo hydrosímikmi na hydroxylamíny a pri vyššej teplote na amíny. Nedostatkom je však potreba nadstechiometrických množstiev síry, resp. zlúčenín síry ako redukčných činidiel a potom značné technické problémy s odstraňovaním veľkých množstiev zlúčenín síry z reakčných produktov.To date, reduction with metals and metal compounds such as sodium, aluminum, magnesium, tin, iron, metal hydrides, but also non-metal compounds such as hydrazine, phenylhydrazine, phosphorus and sulfur compounds is known. Thus, sulfur itself has reducing abilities, as well as hydrogen sulfide, sulfides, hydrostatics and polysulfides / Hudlický M., Trojánek J .: Preparative reactions in organic chemistry, Volume I, Reduction and Oxidation, p. 73 - 84,166 173, Prague, Czechoslovak Academy of Sciences Publishing House (1953): cit. Zinin N .: Ann. 44, 283 (1842)]. Thus, aromatic nitro compounds can be converted by careful reduction of sulfides or hydrosimics to hydroxylamines and at higher temperatures to amines. The disadvantage, however, is the need for above-stoichiometric amounts of sulfur, respectively. sulfur compounds as reducing agents, and thereafter considerable technical problems in removing large amounts of sulfur compounds from the reaction products.

Ešte menej účinné sú redukcie alkoholmi, formaldehydom, kyselinou mravčou, kyselinou jodovodíkovou, a preto na redukciu organických nitrozlúčenin na amíny sú prakticky nevyužiteľné. Elektroredukcie sú zasa energeticky náročné.Even less effective are reductions with alcohols, formaldehyde, formic acid, hydroiodic acid, and are therefore virtually unusable to reduce organic nitro compounds to amines. Electro-reductions are energy-intensive.

Zvyčajné priemyselné katalytické procesy hydrogenácie nitrobenzénu na anilín na meď obsahujúcom alebo meďnato-nikelnatom katalyzátore, popri evidentných výhodách, sú však energeticky náročné a nevhodné na hydrogenáciu teplotné labilnejších nitrozlúčenin. Navyše si vyžadujú čistý vodík.Conventional industrial catalytic processes for the hydrogenation of nitrobenzene to aniline on copper-containing or copper-nickel catalysts, in addition to evident advantages, are, however, energy-intensive and unsuitable for the hydrogenation of temperature labile nitro compounds. In addition, they require pure hydrogen.

Zaujímavá je hydrogenácia katalyzovaná pentakyanidotn kobaltu, pričom vo vodnom a vodno-alkoholickom prostredí, dokonca pri teplote blízkej miestnosti vzniká z nitrobenzénu azobenzén /USA pat. 3 205 217, Kwiatok J. et al.: J. Am. Chem. Soc. 84, 304 (1962)/, z nitrobenzénu a o-nitrofenolu zmes azo- a hydrazozlúčenín /Kwiatok J. et al.: Adv. Chem. Ser. 37, 201 (1963)/ a pri zvýšenom tlaku vodíka zmes amínu a azozlúčeniny. Aktívnejšími a selektívnej Sírni sú katalyzátory na báže platiny a paládia, na ktorých sa so selektivitou 98 % hydrogenuje nitrobenzén na anilín /Nazarova N. M. et al.: Izv. AN SSSR, ser. chim. 1981, s. 1 500/. NaRaneyniklovom katalyzátore v kvapalnej fáze sa hydrogenuje 2,4-dinitrotoulén /Gostikin V. P. a iní: Izv. vyš. učeb. zavedenij, Chimija i chim. technologija, tom 3, vyp. 7, 53 (1990)/. Postupy si však vyžadujú vysoko čistý vodík a technicky náročná je regenerácia katalyzátora. Avšak známa je aj katalytická redukcia nitroaromátov syntéznym plynom na odpovedajúce aromatické amíny, za katalytického účinku karbonylov kobaltu, ródia alebo tutéria (Takesada H. et al.: Bull. Chem. Soc. Japan 43, 2 192 (1990), Murabashi et al.: ibid 33, 78 (1960), Cenini S. et al.: Chem. Commun. 1983, s. 1 286/, resp. oxidom uhoľnatým za prítomnosti vody, ako napr. PhNOj + 3CO + H2O -> PhNHj + 3CO2 /Watanabe Y. et al.: Tetrahedron. Lett. 24, 4 121 (1983), Bull. Chem. Soc. Jap. 57, 2 867 (1984), Kaneda K. et al.: J. Mol. Catal. 12, 385 (1981)/. Nedostatkom je však technicky ťažko dostupný katalytický systém, citlivosť na katalytické jedy a jeho ťažká regenerácia. Tak ani neprekvapuje, že sa hľadajú aj nepriame postupy prípravy amínov, ako z aromatických amidov reakciou s tetraalkylamóniumpolyhalogenidom /Jap. pat. 02 268 141 (1. 11. 1990)/, ktoré sú však surovinovo a energeticky značne náročné.Of interest is hydrogenation catalysed by pentacyanidone cobalt, where in aqueous and aqueous-alcoholic environments, even at room temperature, nitrobenzene and azobenzene / US Pat. 3,205,217, Kwiatok J. et al .: J. Am. Chem. Soc. 84, 304 (1962)], a mixture of azo and hydrazo compounds from nitrobenzene and o-nitrophenol (Kwiatok J. et al .: Adv. Chem. Ser. 37, 201 (1963)] and a mixture of amine and azo compound at elevated hydrogen pressure. More active and selective sulfur are platinum and palladium base catalysts on which nitrobenzene is hydrogenated to aniline with a selectivity of 98% / Nazarova NM et al .: Izv. AN USSR, ser. chim. 1981, p. 1 500 /. 2,4-Dinitrotoulene / Gostikin VP and others are hydrogenated on the Raneynicl liquid phase catalyst. exam. textbooks. introduced, Khimija i chim. technology, tom 3, off. 7, 53 (1990)]. However, the processes require highly pure hydrogen and catalyst regeneration is technically difficult. However, catalytic reduction of nitroaromatics with synthesis gas to the corresponding aromatic amines under the catalytic action of cobalt carbonyl, rhodium or tutorial is also known (Takesada H. et al .: Bull. Chem. Soc. Japan 43, 2 192 (1990); Murabashi et al. : ibid 33, 78 (1960), Cenini S. et al .: Chem Commun., 1983, p.186 /, and carbon monoxide in the presence of water, such as PhNOj + 3CO + H 2 O -> PhNHj + 3CO 2 / Watanabe Y. et al .: Tetrahedron, Lett., 24, 4, 121 (1983), Bull Chem. Soc., Jap., 57, 2867 (1984), Kaneda K. et al .: J. Mol. 12, 385 (1981)] However, the drawback is the technically difficult to obtain catalyst system, sensitivity to catalytic poisons and its difficult regeneration, and it is not surprising that indirect methods for the preparation of amines, such as aromatic amides, by reaction with tetraalkylammonium polyhalide (Jap). No. 02 268 141 (Nov. 1, 1990)], which, however, are resource-intensive and energy-intensive.

Tieto problémy sčasti rieši spôsob prípravy primárnych aromatických aminov katalytickou reduktívnou karbonyláciou nitrozlúčenin oxidom uhoľnatým a vodou podľa čs. AO 274 049. Nedostatkom je však mnohokomponentnosť katalytického systému a jeho nižšia účinnosť, čo si vyžaduje väčšiu spotrebu komponentov. Navyše produkty obsahujú anorganické zlúčeniny, ktoré sa ťažko odstraňujú z technického aj z ekologického hľadiska.These problems are partially solved by the process for the preparation of primary aromatic amines by catalytic reductive carbonylation of nitro compounds with carbon monoxide and water according to U.S. Pat. AO 274 049. However, the disadvantage is the multicomponentity of the catalytic system and its lower efficiency, which requires greater component consumption. In addition, the products contain inorganic compounds which are difficult to remove both technically and ecologically.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstata spôsobu karbonylačnej redukcie aromatických nitrozlúčenin a/alebo nitroaminozlúčenín na nitroaminozlúčeniny a/alebo aromatické diaminozlúčeniny v zásaditom prostredí pôsobením plynu, obsahujúceho oxid uhoľnatý, pri tlaku 0,1 až 30 MPa a teplote 50 až 300’C, za spolupôsobenia vody a účinkom katalytického systému, pozostávajúceho zo síry a/alebo najmenej jednej zlúčeniny síry, v množstvo 0,01 až 10 % hmotn., počítané na organické nitrozlúčeniny a/alebo nitroaminozlúčeniny, spočíva podľa vynálezu v tom, že sa uskutočňuje za prítomnosti najmenej jednej alifatickej a/alebo cykloalifatickej zásady a/alebo amoniaku, v množstve 1 až 200 % hmotn., počítané na nitrozlúčeniny a/alebo nitroaminozlúčeniny a vody v množstve 10 až 300 % hmotn., počítané na východiskové nitrozlúčeniny a nitroaminozlúčeniny.Principle of a process for the carbonylation reduction of aromatic nitro compounds and / or nitroamino compounds to nitroamino and / or aromatic diamino compounds in an alkaline environment by treatment with a carbon monoxide gas at a pressure of from 1 to 30 MPa and a temperature of 50 to 300 ° C %, consisting of sulfur and / or at least one sulfur compound, in an amount of 0.01 to 10% by weight, calculated on the organic nitro compound and / or the nitroamino compound, according to the invention is carried out in the presence of at least one aliphatic and / or cycloaliphatic base and / or ammonia, in an amount of 1 to 200 wt.%, calculated on the nitro and / or nitroamino compounds, and water in an amount of 10 to 300 wt.%, calculated on the starting nitro and nitroamino compounds.

V reakčnom prostredí môže byť navyše prítomné rozpúšťadlo, najvhodnejšie za uvedených podmienok inertné, ako alkoholy, dialkylétery, dioxán, acetály a pod., najlepšie také, ktoré sa aspoň sčasti rozpúšťajú vo vode a aspoň sčasti rozpúšťajú organické komponenty prítomné v reakčnom systéme. Vhodnou prímesou môžu byť katalyzátory medzifázového prenosu, lebo v reakčnom systéme sú vedľa seba voda a nezriedka vo vode takmer nerozpustné organické zlúčeniny.In addition, a solvent, preferably inert under the conditions mentioned, such as alcohols, dialkyl ethers, dioxane, acetals and the like, preferably those which are at least partially dissolved in water and at least partially dissolving the organic components present in the reaction system, may be present in the reaction medium. Interfacial transfer catalysts may be a suitable additive, since in the reaction system there is water next to each other and rarely water-insoluble organic compounds.

K organickým zásadám sa v spôsobe podľa tohto vynálezu zahrňujú okrem alifatických aj cykloalifatické a alkylcykloalifatické amíny. Pritom k najvhodnejším patria alkylamíny s alkylmi s počtom uhlíkov 1 až 8, ako monoalkylaminy, dialkylaminy a najmä trialkylaminy, ako trimetylamín, trietylamín, tripropylamín, triizopropylamín, tributylaminy. Potom alkanolamíny, najmä trietanolamín, prípadne monoetanolamin a dietanolamin, tripropanolamín a pod.. Ďalej cykloalkylaminy a alkylcykloamíny, najmä cyklohexylamín, dicyklohexylamín, etylcyklohexylamín. Použiteľné, ale z hľadiska hlavne slabej zásaditosti, a tým aj nízkej účinnosti alebo izolácie z reakčných produktov sú aromatické amíny, ako anilín, benzylamín, dibenzylamín a pod..Organic bases include, in addition to aliphatic, cycloaliphatic and alkylcycloaliphatic amines in the process of the invention. Most preferred are alkylamines having alkyls of 1 to 8, such as monoalkylamines, dialkylamines, and especially trialkylamines, such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, tributylamines. Then alkanolamines, in particular triethanolamine, optionally monoethanolamine and diethanolamine, tripropanolamine and the like. Further cycloalkylamines and alkylcycloamines, in particular cyclohexylamine, dicyclohexylamine, ethylcyclohexylamine. Aromatic amines such as aniline, benzylamine, dibenzylamine and the like are useful, but in particular because of their poor alkalinity and hence low efficiency or isolation from the reaction products.

Zvlášť vhodným zásaditým komponentom je amoniak, aplikovaný či už ako plynný alebo vo forme vodného roztoku, za ktorý sa podľa tohto vynálezu považuje aj vodný roztok hydroxidu amónneho. Ďalej to môžu byť prekurzoTy amoniaku, teda zlúčeniny, ktoré sa za podmienok redukčnej karbonylácie rozkladajú za vzniku amoniaku, alebo hydroxidu amónneho, ako močovi2 na, hexametyléntetraamín a uhličitan amónny.A particularly suitable basic component is ammonia, whether applied as a gaseous or in the form of an aqueous solution, which is also considered to be aqueous ammonium hydroxide according to the invention. Further, they may be precursors of ammonia, i.e. compounds which decompose under reductive carbonylation conditions to form ammonia or ammonium hydroxide, such as urea, hexamethylenetetraamine and ammonium carbonate.

Zo zlúčenín síry najvhodnejšie sú nízkomolekulové zlúčeniny, najmä sírovodík, karbonylsulfíd. Použiteľné, ale menej účinné sú aj ďalšie zlúčeniny síry ako aj elementárna síra.Of the sulfur compounds, low molecular weight compounds, especially hydrogen sulfide, are carbonyl sulfide. Other sulfur compounds as well as elemental sulfur are useful but less effective.

Nutným komponentom v reakčnom systéme je plyn obsahujúci oxid uhoľnatý, ako čistý oxid uhoľnatý, syntézny plyn, vodný plyn, plyn zo splyúovania metánu, gudrónov a pod., pričom z takých plynov nie je potrebné odstraňovať sírovodík, karbonylsulfíd, pripadne aj iné zlúčeniny síry. Navyše, pri ich dostatočnej koncentrácii odpadá potreba osobitne dodávať sírovodík, karbonylsulfíd, či iné zlúčeniny síry do reakčného prostredia. Nevadí prítomnosť vodíka, metánu, oxidu uhličitého. V prípade ich vysokého obsahu treba však počítať vzhľadom na nižší parciálny tlak oxidu uhoľnatého, s nižšou reakčnou rýchlosťou. Ďalšou nutnou zložkou je voda, ktorá sa pridáva buď ako komponent surovín alebo samostatne. Pri nižšom množstve ako 1 % je selektivitá na aminy nízka, ale pri vyššom ako 200 %, ktoré je aj podľa tohto vynálezu použiteľné, sa však už technicky neúčelne zmenšuje reakčný priestor.A necessary component in the reaction system is a carbon monoxide-containing gas such as pure carbon monoxide, synthesis gas, water gas, methane gas, gudrons, and the like, and it is not necessary to remove hydrogen sulfide, carbonyl sulfide and other sulfur compounds from such gases. Moreover, at a sufficient concentration, there is no need to separately supply hydrogen sulfide, carbonyl sulfide, or other sulfur compounds to the reaction medium. Never mind the presence of hydrogen, methane, carbon dioxide. However, due to their lower carbon monoxide partial pressure, the reaction rate should be lower if their content is high. Another necessary ingredient is water, which is added either as a component of the raw materials or separately. At less than 1%, the selectivity to amines is low, but at greater than 200%, which is also useful according to the invention, the reaction space is already technically ineffective.

Prednosťou spôsobu podľa tohto vynálezu je praktická neprítomnosť soľotvomých látok v reakčnom systéme a v produkte, prekvapujúci synergický účinok sírovodíka s amoniakom a najmä organickými bázami ako komponentom katalytického systému. Na rozdiel od kombinácie sírovodíka s alkalickými soľami karboxylových kyselín, alkoxidmi alebo hydroxidmi alkalických kovov. To umožňuje minimalizovať, v porovnaní napr. s elementárnou sírou až rádovo znížiť obsah zlúčeniny síry v katalytickom systéme. Značnou výhodou je väčšinou pomerne dobrá rozpustnosť organických báz a amoniaku ako vo vode, tak aj v redukovaných nitrozlúčeninách a ich technicky jednoduchá regenerácie. V neposlednom rade, možnosť v prípade di- a polynitrozlúčenín, selektívne redukovať len niektoré alebo všetky nitroskupiny na aminoskupiny.An advantage of the process according to the invention is the practical absence of salt-forming substances in the reaction system and in the product, a surprising synergistic effect of hydrogen sulfide with ammonia and in particular organic bases as a component of the catalytic system. In contrast to the combination of hydrogen sulphide with alkali metal salts of carboxylic acids, alkoxides or alkali metal hydroxides. This makes it possible to minimize, e.g. with elemental sulfur to even reduce the sulfur compound content in the catalytic system. A considerable advantage is mostly the relatively good solubility of organic bases and ammonia both in water and in reduced nitro compounds and their technically simple regeneration. Last but not least, in the case of di- and polynitro compounds, selectively reduce only some or all of the nitro groups to amino groups.

Spôsob podľa tohto vynálezu možno uskutočňovať pretižite, polokontinuálne alebo kontinuálne. Ďalšie výhody ako aj prednosti spôsobu sú zrejmé z príkladov.The process according to the invention can be carried out continuously, semi-continuously or continuously. Further advantages as well as advantages of the method are evident from the examples.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Do rotačného (180 obr./min) autoklávu z nehrdzavejúcej ocele s objemom 1 dm3 sa naváži 30 g m-dinitrobenzénu (1,3-dinitrobenzénu), 50 g metanolu, 50 g destilovanej vody, 5 g dietylamínu a 0,1 g metavanadičnanu amónneho NH4VO3. Po uzatvorení autoklávu sa ešte pridá 0,7 g sírovodíka a vovedie oxid uhoľnatý s prímesou 0,2 % obj. kyslíka a 1,8 % vodíka do tlaku 13 MPa. Nato za neustálej rotácie autoklávu sa jeho obsah vyhreje na teplotu 150 ± 2’C, pri ktorej tlak v autokláve činí 18,3 MPa, a pri tejto sa udržuje počas 3 h. Za túto dobu celkový tlak v autokláve poklesne na 17 MPa. Potom sa autokláv schladí, neskonvertovaný plyn sa vypustí na poľný horák. Obsah autoklávu sa vyberie, zváži a analyzuje. Konverzia m-dinitrobenzénu dosahuje 94,6 % a selektivita na m-fenyléndiamín 81,3 %. Zvyšok selektivity tvorí hlavne selektivita na m-nitroanilín. Prítomný je aj dietylformamid.30 g of m-dinitrobenzene (1,3-dinitrobenzene), 50 g of methanol, 50 g of distilled water, 5 g of diethylamine and 0.1 g are weighed into a rotary (180 rpm) stainless steel autoclave of 1 dm 3. ammonium metavanadate NH4VO3. After the autoclave was closed, 0.7 g of hydrogen sulphide was added and carbon monoxide with 0.2% v / v added. oxygen and 1.8% hydrogen up to 13 MPa. Thereafter, the contents of the autoclave are heated to 150 ± 2 ° C at a constant rotation of the autoclave at which the pressure in the autoclave is 18.3 MPa and maintained at this temperature for 3 h. During this time the total pressure in the autoclave will drop to 17 MPa. The autoclave is then cooled, and the unconverted gas is discharged to a field burner. The contents of the autoclave are removed, weighed and analyzed. The conversion of m-dinitrobenzene is 94.6% and the selectivity to m-phenylenediamine is 81.3%. The remainder of the selectivity is mainly selectivity to m-nitroaniline. Diethylformamide is also present.

Príklad 2Example 2

Postupuje sa podobne ako v príklade 1, len zo vsádky do autoklávu sa vynechá zlúčenina vanádu NH^VOj. Konverzia m-dinitrobenzénu dosahuje 58,2 %, selektivita na m-nitroanilín 99,3 % a m-fenyléndiamín len 0,1 %.The procedure is analogous to Example 1, except that the vanadium compound NH 4 VO 3 is omitted from the batch into the autoclave. The conversion of m-dinitrobenzene is 58.2%, the selectivity to m-nitroaniline is 99.3% and m-phenylenediamine is only 0.1%.

Príklad 3Example 3

Do autoklávu špecifikovaného v príklade 1 sa naváži 50 g nitrobenzénu, 5 g elementárnej práškovej síTy, 40 g destilovanej vody, 0,1 g NH4VO3 a 100 g vodného roztoku hydroxidu amónneho s koncentráciou 10 % hmotn.. Po uzavretí autoklávu sa voviedol do neho oxid uhoľnatý, špecifikovaný takisto v príklade 1 do tlaku 13 MPa. Na to sa obsah autoklávu za neustálej rotácie vyhreje na teplotu 150 ± 2’C a pri tejto teplote sa udržuje počas 1 h. Potom sa autokláv ochladí, vypustí sa z neho plyn a kvapalný obsah sa odváži a analyzuje. Konverzia nitrobenzénu dosahuje 100 %, selektivita na anilín 95 %, selektivita na metyl-N-fenylkarbamát dosahuje 0,5 %. Zvyšok do 100 % je selektivita na močovinu a ďalšie zlúčeniny.50 g of nitrobenzene, 5 g of elemental powder sieve, 40 g of distilled water, 0.1 g of NH4VO3 and 100 g of a 10% by weight aqueous ammonium hydroxide solution were weighed into the autoclave specified in Example 1. After the autoclave was closed, the oxide was introduced into it. carbon monoxide, also specified in Example 1, to a pressure of 13 MPa. To this end, the contents of the autoclave are heated to 150 ± 2 < 0 > C with constant rotation and maintained at this temperature for 1 h. The autoclave is then cooled, the gas is vented and the liquid content is weighed and analyzed. Nitrobenzene conversion reached 100%, aniline selectivity 95%, methyl N-phenylcarbamate selectivity 0.5%. The remainder to 100% is selectivity to urea and other compounds.

Príklad 4Example 4

Do rotačného (240 obr./min.) autoklávu z nehrdzavejúcej ocele s objemom 0,5 dm3 sa naváži 30 g p-nitroanilínu, 40,5 g metanolu, 50,5 g destilovanej vody, 0,1 g NH4VO3 a 2 g trietylamínu. Po uzavretí autoklávu sa vovedie do neho ešte 0,7 g sírovodíka a oxid uhoľnatý do tlaku 12,7 MPa. Na to sa za neustálej rotácie obsah autoklávu vyhreje na teplotu 150 ± 2’C a pri tejto sa udržuje počas 1 h. Potom sa autokláv schladí, zvyšný plyn sa vypustí a získaný produkt sa odváži, analyzuje a izoluje. Konverzia p-nitroanilínu je úplná a selektivita na p-fenyléndiamín dosahuje takisto 100%.Weigh 30 grams of p-nitroaniline, 40.5 grams of methanol, 50.5 grams of distilled water, 0.1 grams of NH4VO3 and 2 grams into a 0.5 dm 3 stainless steel rotary autoclave. triethylamine. After the autoclave was closed, 0.7 g of hydrogen sulphide and carbon monoxide were introduced into the autoclave at a pressure of 12.7 MPa. To this end, the contents of the autoclave are heated to 150 ± 2 ° C with constant rotation and maintained at this temperature for 1 hour. The autoclave is then cooled, the residual gas is vented and the product obtained is weighed, analyzed and isolated. The conversion of p-nitroaniline is complete and the selectivity to p-phenylenediamine is also 100%.

Príklad 5Example 5

Do autoklávu, charakterizovaného v príklade 4, sa naváži 15 g m-dinitrobenzénu, 15 g vody, 20 g metanolu, 1 g dietylamínu a 0,5 g sírouhlíka. Po uzavretí autoklávu sa vovedie do neho oxid uhoľnatý do tlaku 12 MPa. Karbonylačná redukcia sa vedie pri teplote 150 ± 2’C počas 3 h. Konverzia m-dinitrobenzénu dosahuje 62,2 %, selektivita na m-fenyléndiamín 1,8 % a na m-nitroanilín 92,7 %.15 g of m-dinitrobenzene, 15 g of water, 20 g of methanol, 1 g of diethylamine and 0.5 g of carbon disulphide are weighed into the autoclave described in Example 4. After the autoclave is closed, carbon monoxide is introduced into it at a pressure of 12 MPa. The carbonylation reduction is carried out at a temperature of 150 ± 2'C for 3 h. The conversion of m-dinitrobenzene reaches 62.2%, the selectivity to m-phenylenediamine 1.8% and to m-nitroaniline 92.7%.

Príklad 6Example 6

Do autoklávu s objemom 1 dm3, charakterizovaný v príklade 1, sa naváži 100 g nitrobenzénu s prímesou 0,24 % hmotn. vody, ďalej 100 g monoetanolamínu, 100 g vody a po uzavretí autoklávu sa do neho vovedie ešte 0,7 g sírovodíka a oxid uhoľnatý do tlaku 14 MPa. Potom sa obsah autoklávu vyhreje na 150 ± 2’C, a pri tejto sa za neustálej rotácie udržuje počas 4 h. Na to sa autokláv ochladí, neskonvertovaný plyn sa vypustí a kvapalný produkt sa odváži, analyzuje i izoluje. Konverzia nitrobenzénu dosahuje 92,1 %, selektivita na anilín dosahuje len 28,6 %, zvyšok tvorí hlavne selektivita na N-2-hydroxyetylamino-N'-fenylmočovinu, pričom časť monoetanolamínu reaguje aj na 2-hydroxyetylformamid HOCH2CH2NHCOH.100 g of nitrobenzene with an admixture of 0.24% by weight are weighed into a 1 dm 3 autoclave characterized in Example 1. water, followed by 100 g of monoethanolamine, 100 g of water, and after the autoclave was closed, 0.7 g of hydrogen sulphide and carbon monoxide up to 14 MPa were fed into it. Thereafter, the contents of the autoclave are heated to 150 ± 2 ° C and held at this temperature for 4 h with continuous rotation. For this purpose, the autoclave is cooled, the unconverted gas is discharged and the liquid product is weighed, analyzed and isolated. Nitrobenzene conversion reaches 92.1%, aniline selectivity reaches only 28.6%, the remainder being mainly N-2-hydroxyethylamino-N'-phenylurea selectivity, with some of the monoethanolamine reacting to 2-hydroxyethylformamide HOCH2CH2NHCOH.

Príklad 7Example 7

Postupuje sa podobne ako v príklade 6, len miesto 100 g vody sa jej pridá 104 g a navyše sa pridá 0,1 g metavanadičnanu amónneho. Konverzia nitrobenzénu dosahuje 90,3 % a selektivita na anilín 52,3 %.The procedure is analogous to Example 6, except that 104 g of water is added instead of 100 g of water and 0.1 g of ammonium metavanadate is added. Nitrobenzene conversion reached 90.3% and aniline selectivity 52.3%.

Príklad 8Example 8

Do litrového autoklávu, charakterizovaného v príklade i, sa naváži 100 g nitrobenzénu, 100 g metanolu, 50 g destilovanej vody, 20 g vodného roztoku hydroxidu amónneho s koncentráciou 25 % hmotn. a 0,1 g metavanadičnanu amónneho. Po uzavretí autoklávu sa voviedlo ešte 0,7 g sírovodíka a oxid uhoľnatý do tlaku 12,3 MPa. Potom za neustálej rotácie sa autokláv vyhrial na 120 ± 2°C, a pri tejto sa udržoval počas 1 h. Na to sa autokláv ochladil na teplotu miestnosti, uvoľnil sa z neho plyn a kvapalný produkt sa odvážil, analyzoval a delil. Konverzia nitrobenzénu dosahuje 100 %, selektivitá na anilín 97,4 % a na metyl-N-fenyluretán 0,5 %.100 g of nitrobenzene, 100 g of methanol, 50 g of distilled water, 20 g of aqueous ammonium hydroxide solution having a concentration of 25% by weight are weighed into a liter autoclave as described in Example 1. and 0.1 g of ammonium metavanadate. After the autoclave was closed, 0.7 g of hydrogen sulphide and carbon monoxide were introduced to a pressure of 12.3 MPa. Then, with constant rotation, the autoclave was heated to 120 ± 2 ° C and held at this temperature for 1 h. For this, the autoclave was cooled to room temperature, gas evolved, and the liquid product was weighed, analyzed and separated. The nitrobenzene conversion was 100%, the aniline selectivity was 97.4% and the methyl-N-phenylurethane 0.5%.

Príklad 9Example 9

Postupuje sa podobne ako v príklade 8, len teplota reakcie je 150 ± 3°C Počas 1 h. konverzia nitrobenzénu dosahuje 100 %, selektivita na anilín 99,1 % a na metyl-N-fenyluretán 0,4 %.The procedure is similar to Example 8 except that the reaction temperature is 150 ± 3 ° C. nitrobenzene conversion reached 100%, aniline selectivity 99.1% and methyl-N-phenylurethane 0.4%.

V ďalšom pokuse za podobných podmienok sa dosahuje konverzia nitrobenzénu tak isto 100 %, selektivita na anilín 98,0 % a na metyl-N-fenylkarbamát 0,3 %.In another experiment under similar conditions, the conversion of nitrobenzene was also 100%, the selectivity to aniline 98.0% and to methyl N-phenylcarbamate 0.3%.

Príklad 10Example 10

Do tlakovej kyvety s objemom 10 cm1 sa naváži 1 g 2—nitropropánu, 1 g vody, 1 g metanolu, 0,01 g oxidu vanadičného a I g vodného roztoku hydroxidu amónneho s koncentráciou 25 % hmotn.. Po uzavretí sa priviedlo 0,05 g sírovodíka a oxid uhoľnatý do tlaku 10 MPa. Vlastná karbonylačná redukcia sa uskutočňuje za neustálej rotácie kyvety pri teplote 130 ± 2 “C počas 4 h. Konverzia 2-nitropropánu dosahuje 99,8 % a selektivita na 2-aminopropán 93 J %.Weigh 1 g of 2-nitropropane, 1 g of water, 1 g of methanol, 0.01 g of vanadium pentoxide and 1 g of aqueous ammonium hydroxide solution at a concentration of 25% by weight in a 10 cm @ 1 pressure cuvette. 05 g hydrogen sulphide and carbon monoxide up to 10 MPa. The actual carbonylation reduction is carried out with constant rotation of the cuvette at 130 ± 2 ° C for 4 h. The conversion of 2-nitropropane reached 99.8% and the selectivity to 2-aminopropane was 93 J%.

Príklad 11Example 11

Do litrového autoklávu, charakterizovaného v príklade 1, sa naváži 50 g 1-nitronaftalénu, 100 g metanolu, 0,1 g oxidu vanadičného, 50 g vody a 20 g vodného roztoku hydroxidu amónneho s koncentráciou 25 %. Po uzavretí autoklávu sa vovedie 0,9 g sírovodíka a oxid uhoľnatý, špecifikovaný v príklade 1, do tlaku 10 MPa. Na to sa obsah autoklávu za neustálej rotácie vyhreje na teplotu 150 ± 2eC a pri tejto sa udržuje počas 4 h. Konverzia 1-nitronaftalénu dosahuje 99,1 % a selektivita na odpovedajúci naftylamín 98,7 %.50 g of 1-nitronaphthalene, 100 g of methanol, 0.1 g of vanadium pentoxide, 50 g of water and 20 g of a 25% strength aqueous ammonium hydroxide solution are weighed into a liter autoclave as described in Example 1. After the autoclave was closed, 0.9 g of hydrogen sulphide and carbon monoxide, as specified in Example 1, were passed to a pressure of 10 MPa. To this end, the contents of the autoclave are heated to 150 ± 2 e C with constant rotation and maintained at this temperature for 4 h. The conversion of 1-nitronaphthalene is 99.1% and the selectivity to the corresponding naphthylamine is 98.7%.

Príklad 12Example 12

Postupuje sa podobne ako v príklade 11, len miesto 0,9 g sírovodíka sa privedie s oxidom uhoľnatým 1,1 g karbonylsulfidu, miesto 50 až 70 g vody a miesto 20 g vodného roztoku hydroxidu amónneho 15 g etylcyklohexylamínu. Konverzia 1-nitronaftalénu dosahuje 100 % a selektivita na naftylamín 99,2 %.The procedure is analogous to Example 11, except that 1.1 g of carbonyl sulphide, instead of 50 g to 70 g of water and instead of 20 g of aqueous ammonium hydroxide solution are introduced with 15 g of ethylcyclohexylamine instead of 0.9 g of hydrogen sulfide. The conversion of 1-nitronaphthalene reaches 100% and the selectivity to naphthylamine is 99.2%.

Príklad 13Example 13

Do autoklávu s objemom 1 dm3, charakterizovaný v príklade 1, sa naváži 101,5 g nitrobenzénu, 100 g metanolu, 50,5 g destilovanej vody, 0,1 g NHzVOja 20 g vodného roztoku hydroxidu amónneho s koncentráciou 25 % hmotn.. Nato po uzavretí autoklávu sa vovedie 0,7 g sírovodíka a oxid uhoľnatý do tlaku 11,9 MPa. Karbonylačná redukcia sa uskutočňuje počas 4 h. pri teplote 90 ± PC. Konverzia nitrobenzénu dosahuje 81,6 %, selektivita na anilín 96,5 % a metyl-N-fenylkarbamát 0,8 %.101.5 g of nitrobenzene, 100 g of methanol, 50.5 g of distilled water, 0.1 g of NH2VO and 20 g of a 25% by weight aqueous ammonium hydroxide solution are weighed into a 1 dm 3 autoclave. After the autoclave was closed, 0.7 g of hydrogen sulphide and carbon monoxide were passed to a pressure of 11.9 MPa. The carbonylation reduction is carried out for 4 h. at 90 ± PC. Nitrobenzene conversion reached 81.6%, aniline selectivity 96.5% and methyl N-phenylcarbamate 0.8%.

kom priemysle, najmä vo výrobe aromatických monoaž polyamínov na výrobu farbív, monomérov, antikoróznych činidiel a pod., z odpovedajúcich nitroaromátov. Umožňuje zhodnotiť aj surový oxid uhoľnatý a dokonca chemicky nezužitkovávané exhalátové odplyny, obsahujúce aj oxid uhoľnatý.industry, especially in the production of aromatic mono-polyamines for the production of dyes, monomers, anti-corrosive agents and the like, from the corresponding nitroaromatics. It also makes it possible to recover raw carbon monoxide and even chemically unused flue gas fumes, also containing carbon monoxide.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob karbonylačnej redukcie aromatických nitrozlúčenin a/alebo nitroaminozlúčenín na nitroaminozlúčeniny a/alebo aromatické diaminozlúčeniny v zásaditom prostredí pôsobením plynu, obsahujúceho oxid uhoľnatý, pri tlaku 0,1 až 30 MPa a teplote 50 až 300°C, za spolupôsobenia vody a účinku katalytického systému, pozostávajúceho zo síry a/alebo najmenej jednej zlúčeniny síry, v množstve 0,01 až 10 % hmotn. počítané na organické nitrozlúčeniny a/alebo nitroaminozlúčeniny alebo zmesi síry a/alebo zmesi najmenej jednej zlúčeniny síry s najmenej jednou zlúčeninou vanádu, prípadne za prítomnosti rozpúšťadiel, vyznačujúci sa tým,žesa reakcia uskutočňuje za prítomnosti najmenej jednej alifatickej a/alebo cykloalifatickej zásady a/alebo amoniaku, v množstve 1 až 200 % hmotn., počítané na nitrozlúčeniny a/alebo nitroaminozlúčeniny a vody v množstve 10 až 300 % hmotn., počítané na východiskové nitrozlúčeniny a nitroaminozlúčeniny.A process for the carbonylation reduction of aromatic nitro compounds and / or nitroamino compounds to nitroamino and / or aromatic diamino compounds in an alkaline environment by treating a carbon monoxide gas at a pressure of 0.1 to 30 MPa and a temperature of 50 to 300 ° C, with water and catalytic action. % of a system consisting of sulfur and / or at least one sulfur compound in an amount of 0.01 to 10 wt. calculated on organic nitro and / or nitroamino compounds or mixtures of sulfur and / or mixtures of at least one sulfur compound with at least one vanadium compound, optionally in the presence of solvents, characterized in that the reaction is carried out in the presence of at least one aliphatic and / or cycloaliphatic base and / % of ammonia, in an amount of 1 to 200 wt.%, calculated on the nitro and / or nitroamino compounds, and water in an amount of 10 to 300 wt.%, calculated on the starting nitro and nitroamino compounds. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , Že v reakčnom prostredí je navyše prítomný katalyzátor medzifázového prenosu.Process according to claim 1, characterized in that an interfacial transfer catalyst is additionally present in the reaction medium. 3. Spôsob podľa nároku 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že alifatické zásady tvoria monoalkylamíny až trialkylamíny s alkylmi s počtom uhlíkov 1 až 8, výhodne rozpustné tak vo vode, ako aj v redukovaných zlúčeninách.Process according to claims 1 and 2, characterized in that the aliphatic bases are monoalkylamines to trialkylamines with alkyls having a carbon number of 1 to 8, preferably soluble in both water and reduced compounds. 4. Spôsob podľa nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že cykloalifatické zásady tvoria primárne a sekundárne cykloalifatické, výhodne cyklohexylamín a/alebo alkylcykloalifatické zásady, výhodne etylcyklohexylamín.Process according to claims 1 to 3, characterized in that the cycloaliphatic bases form primary and secondary cycloaliphatic, preferably cyclohexylamine and / or alkylcycloaliphatic bases, preferably ethylcyclohexylamine. 5. Spôsob podľa nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že alifatické zásady tvoria alkanolamíny s počtom uhlíkov v molekule 2 až 9, výhodne monoetanolamín a trietanolamín.The process according to claims 1 to 4, characterized in that the aliphatic bases form alkanolamines having a carbon number of 2 to 9, preferably monoethanolamine and triethanolamine. 6. Spôsob podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že aplikovanou zlúčeninou síry je nízkomolekulová zlúčenina síry, výhodne sírovodík.Method according to claims 1 to 5, characterized in that the applied sulfur compound is a low molecular weight sulfur compound, preferably hydrogen sulfide.
SK337791A 1991-11-07 1991-11-07 Method of carbonyl reduction of aromatic nitrocompound and/or nitroaminocompounds SK277836B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS913377A CZ278832B6 (en) 1991-11-07 1991-11-07 Method of carbonylating reduction of aromatic nitro compounds and/or aminonitro compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK337791A3 SK337791A3 (en) 1995-04-12
SK277836B6 true SK277836B6 (en) 1995-04-12

Family

ID=5373648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK337791A SK277836B6 (en) 1991-11-07 1991-11-07 Method of carbonyl reduction of aromatic nitrocompound and/or nitroaminocompounds

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ278832B6 (en)
SK (1) SK277836B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK337791A3 (en) 1995-04-12
CZ337791A3 (en) 1994-04-13
CZ278832B6 (en) 1994-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1206441B1 (en) The method for preparing 4-nitrodiphenylamine and 4-nitrosodiphenylamine from carbanilide
EP3166921B1 (en) Process for producing aromatic primary diamines
Shi et al. A novel ZrO2–SO42− supported palladium catalyst for syntheses of disubstituted ureas from amines by oxidative carbonylation
US4236016A (en) Process for the preparation of urethanes
US9771291B2 (en) Process for working up waste water from nitrobenzene preparation
SK277836B6 (en) Method of carbonyl reduction of aromatic nitrocompound and/or nitroaminocompounds
CN111320554A (en) Improved technology of monomethylhydrazine production process
KR100270152B1 (en) Tungsten carbide material catalyst and hydrogenation process of aromatic nitro or nitroso derivatives with same catalyst
US4230876A (en) Process for the preparation of urethanes
KR100275793B1 (en) Process for the preparation of n,n'-disubstituted urea using selenium-based catalyst
JP3347185B2 (en) Method for producing serine or a derivative thereof
US4247481A (en) Catalyst passivation in production of amines
KR100283374B1 (en) The method for preparing 4-nitrodiphenylamine from carbanilide
SK68692A3 (en) Method of imines preparation
US3296307A (en) Production of monoalkylhydrazines
KR100493375B1 (en) Method for preparing n,n'-disubstituted urea using imidazolium alkylselenite catalyst
SK200692A3 (en) Method of production of arylurea and/or n,n'-diarylurea
JPH04235954A (en) Production of urethane compound
JPH07590B2 (en) Method for producing urea
US4222959A (en) Process for the preparation of aromatic formamides
Jinzhu et al. Some progress in the selenium-catalyzed carbonylation reaction
JPH0660151B2 (en) Method for producing urea
SK277853B6 (en) Method of reductive carbonylation of aromatic nitrocompounds
JPH04134051A (en) Production of aromatic amine compound
JPH04193855A (en) Production of carbamic acid ester