SU932803A1 - Способ получени 4-бромфталевого ангидрида - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-БРОМФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА.парофазным окислением бромеодержащего ароматического соединени  кислородом воздуха на ванадийсодержащем катализаторе при нагревании , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности процесса, в качестве бромсодержащего ароматического соединени  используют 2-бромнафталин, в качестве ванадийсодержащего катализатора используют ванадийтиханоциркониевый катализатор с мольным отношением окислов VjО}.:TiOj :ZrOj , равном 1:0,50 ,8:0,05-0,10, и процесс провод т при 350-420 С, объемной скорости 17000-43500 ,мол рном соотношении 2-бромнафталина к кислороду воздуха, равном 1:40-90 соответственно. 00 tc 00

Description

Изобретение относитс  к области органической химии,конкретно к улученному способу получени  4-бромталевого ангидрида, который примен етс  дл  получени  эпоксидных сетча- 5 тых полимеров, светостойких полиэфирных волокон, термостойких полиэфиримидов , красителей и других проуктов .

Известен способ получени  4-бром- fO талевой кислоты путем жидкофазного окислени  4-бром-о-ксилола кислороом в присутствии ацетатов кобальта или марганца в среде лед ной уксусной кислоты l . Образующа с  бром- 15 талева  кислота содержит примеси бромтолуиловой кислоты, бромфталида других веществ. Из смеси продуктов ее вьвдел ют, пропуска  через катионит КУ-2. Выход кислоты 63%. Дл  по- 20 учени  ангидрида провод т дополниел:по ангидридизацию.

К недостаткам способа нужно отнести невысокий выход бромфталевой кислоты,значителйное качество труд-J 25 ноотделимых примесей, загр зн ющих целевой продукт, многостадийность, необходимость проведени  работы в специальной кислотоупорной аппаратуе .30

Наиболее близким к предлагаемому способу  вл етс  парофазное окисление 4-бром-Ь-ксилола на ванадиевовольфрамовом катализаторе с соотношением окислов У205:УОз 1:8-10 (моль),, кислородом воздуха при температуре 380-440С и объемной скорости 24006000 ч. Выход ангидрида 86%. Производительность процесса по 4-бромфталевому ангидриду 60-140 г с 1 л 0 катал.1затора за 1 ч И-.

К недостаткам способа следует отнести сравнительно небольшую производительность и высокую стоимость 45 исходного 4-бром-С1-ксилола, составл ющую 60 руб за 1 кг.

Поставленна  цель достигаетс  посредством парофазного окислени  2-бромнафталина на ванадийтитано- JQ циркониевом катализаторе с соотношением окислов VjOj:TiOj:Zr02 i:0,50 ,8:0,05-0, 10 (моль) кислородом воздуха при те:мпературе 350-420 0 и объемной скорости 17000-43500 ч при jj мол рном отношении 2-бромнафталина к кислороду воздуха, равном 1:40-90., Выход ангидрида 72-82%. Производительность процесса 623-779 г с 1 л катализатора за 1 ч. . .

Отличительным признаком /. предлагаемого способа  вл етс  использование в качестве исходного соединени  2-бромнафталина в качестве катализатора ванадийтитаноциркониевого контакта с соотношением окисло VjO rTiOj, :Zr02 1:0,5-0,8:0,05-0,10 (моль) и процесс провод т при температуре 350-420 С, объемной скорости 17000-43500 мол рном отношении 2-бромнафталина к кислороду воздуха, равном 1:40-90 соответственно , что позвол ет увеличить производительность процесса более чем в 5 раз до 623-779 г 4-бромфталевого ангидрида с 1 л катализатора в час.

Катализатор получают спеканием тщательно перемешанной смеси окислов ванади , титана и циркони  при температуре 780-800 С. В контактную зону загружают катализатор с размерами зерен 3-5 мм.

Дл  синтеза 4-бромфталевого ангидрида смесь 2-бромнафталина и воздзпсом предварительно нагревают до 250-280°С и пропускают через сло катализатора при температуре 350420®С . Продукт реакции - бледножелтое вещество, содержащее 93-95% ангидрида 4-бромфталевой кислоты, После возгонки полученный продукт плавилс  при 108,5°С, его чистота 99,8%. Ангидрид получают с выходом 72-82% от теории. Съем вещества с 1 л катализатора за 1 ч 623-779 л.

Найдено, %: С 42,58; 42,35; Н 1,19; 1,30; Вг 35,17; 35,41.

С 1НзОзВг.

Вычислено, %: С 42,39; Н 1,33; Вг 35,20.

Эквивалент нейтрализации соответ ствует расчетным, данным дл  бромфталевого ангидрида. Температура плавлени , полученного из ангидрида диметилового зфира 39С, что согласуетс  с литератзфными данными . Способ получени  4-бромфталевого ангидрида проверен на установке проточного типа с реакционной трубкой из стали 1Х18Н10Т с внутреним диаметром 20 мм и длиной t200 м моделирующей элемент промьшшенного многотрубчатого аппарата.

Пример 1. Спеченный ванадит: .таноциркониевый катализатор с сооношением окислов VjO :TiOjrZrOj 1:0,5:0,05 в количестве 50 мл загружают в реакционную трубку. Через слой катализатора при температуре пропускают смесь 2-бромнафталина и воздуха с объемной скоростью 17080 ч. Мол рное соотношение бромнафталина и кислорода возду ха 1:41. Продолжительность опыта 5 ч. За это врем  подано 192,0 г 2-бр.омнафталина. Получено 160,0 г бромфталевого ангидрида, что соответствует выходу 76,0% от теории. Производительность по бромфталевому ангидриду 640,0 г с 1-л катализатора за 1 ч. Пример 2. Катализатор по Примеру 1 с соотношением окислов VjOjiTiO rZrOj 1:0,5:0,10. Количест во 50 мл. Температура реакции 385°С объемна  скорость 27415 ч соотношение 2-бромнафталина к кислороду воздуха 1:66. Зр 5 ч подано 192,0 г бромнафталина, получено 155,9 г бромфталевого ангидрида. Выход 74,1 производительность процесса 623,6 г ангидрида с 1 л катализатора за 1 ч Пример 3. Ванадийтитаноцир кониевый катгшизатор с соотношением окислов V2Oj-:ТЮг:ZrOj 1:0,5:0,09. Загружено 50 мл, температура объемна  скорость 1:82. За 5 ч подано 217,0. г сьфь , получено 194,8 г ангидрида. Выход 81,9%,производитель ,ность 779,2 г с 1 л катализатора за 1 ч. Пример 4. Катализ(тор, его объем, продолжительность опыта те же, что и в примере 3. Температура реакции , объемна  скорость : 43420 ч соотношение 2-бромнафтали на к кислороду воздуха 1:89. Подано 225.5г бромнафталина, получено 188.6г 4-бромфталевого ангидрида, что соответствует выходу 76,3%. Производительность 754,4 г с 1 л катализатора за 1 ч. Пример 5. Катализатор с соотношением окислов VjOy:TiOjiZrOj 1:0,7:0,10. Количество 50 мл. Температура опыта , объемна  скорость 39904 ч , соотношение 2-бромнафталина к кислороду воздуха 1:85. За 5 ч подано 217,0 г бромнафталина, пол-учено 175,3 г бромфталевого ангидрида . Выход 73,7%, производительность 701,2 г с 1 л катализатора за 1 ч. П р и м е р 6. Катализатор вана .дийтитаноциркониевый с соотношением окислов 1:0,8:0,09 соответственно. Температура реакции 420°С, объемна  скорость 36618 ч, соотношение 2бромнафталина к ;сислороду воздуха 1:78. За 5-тичасовой опыт подано 217,0 г исходного вещества, получено 171,5 г бромфталевого ангидрида. Выход продукта 72,1%, производительность процесса 686,0 г бромфталевого ангидрида с 1 л катализатора за 1ч. К преимуществам предлагаемого способа получени  4-бромфталевого продукта нужно отнести удешевление процесса, достигаемого за счет использовани  2-бромнафталина, в 8,3 раза более дешевого исходного сырь  (по сравнению с 4-бром-О-ксилолом ), а также существенное увеличение производительности процесса, превышающую производительность во всех известных методах.получени  бромфталевого ангидрида в 6 раз.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-БРОМФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА парофазным окислени ем бромсодержащего ароматического соединения кислородом воздуха на ванадийсодержащем катализаторе при нагревании, отличающийся тем, что, с целью увеличения произво дительности процесса, в качестве бромсодержащего ароматического соединения используют 2-бромнафталин, в качестве ванадийсодержащего катализатора используют ванадийтитаноциркониевый катализатор с мольным отношением окислов V₂0$.:TiO₂ :Zr0₂ , равном 1:0,50,8:0,05-0,10, и процесс проводят при 350-420^С, объемной скорости 17000-43500 ч^молярном соотношении
2. 2-бромнафталина к кислороду воздуха, равном 1:40-90 соответственно.

   1 932803 2