Способ получения динитрила 4-бромфталевой кислоты Советский патент 1983 года по МПК C07C120/14 C07C121/56 

ел

4

СО Изобретение относится к получению г&лоидпроизводных нитрилов ароматических дикарбоновых кислот, в частности к получению динитрила 4-бромфталевой кислоты, который используют при производстве фталоцианиновых пигментов и красителей, в синтезе производных фталоцианина. применяемых в качестве катализаторов окисления, в лазерной и полупро водниковой технике, в синтезе привитых полимеров. Известен способ получения динитрила 4-бромфталевой кислоты из 4-бром-о-ксилола путем окисления исходного соединения перманганатом ка лия до соответствующей кислоты, пре вращаемой далее путем дегидратации хлорокисью фосфора в ангидрид, из которого получают 4-бромфталимид а затем 4-бромфталодинитрил. Выход целевого продукта 30% l . Недостатком указанного способа я ляется низкий выход динитрила 4-бро фталевой кислоты, а также многостадийность процесса и использование д фицитных (перманганат калия)и агрес сивных (хлорокись фосфора) реагентов. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения динитрила 4-бромфталевой кислоты путем.аммоно лиза ангидрида 4-бромфталевой кисло ты, на окисном борфосфатном катализ торе при температуре 400 С, Соотношение компонентов в реакционной сме си не указано 21 . К недостаткам известного способа следует отнести периодичность проце са и низкий выход целевого продукта (50%), а также высокую стоимость исходного ангидрида 4-бромфталевой кислоты (1400 руб/кг). Цель изобретения - увеличение выхода динитрила 4-бромфталевой кислоты и удешевления способа его получения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения динитрила 4-бромфталевой кислоты парофазным аммонолизом бромсодержащего ароматического соединения при повьипенной температуре в присутстви окисного катализатора, в качестве содержащего ароматического соединени используют 4-бром-о-ксилол, в качестве катализатора - ванадийтитанвол фрамовый катализатор с мольным соот 12 ношением окислов ванадия, титана и вольфрама, равном 1,0:0,5:0,05-0,20, и процесс ведут в присутствии кислорода воздуха при мольном соотношении 4-бром-о-ксилола, кислорода воздуха и аммиака, равном 1:65-120:5-15, объемной скорости 4800-9600 ч к температуре 350-380 С. Катализатор получают спеканием тщательно перемешанной смеси зерен (3-5 мм) окислов ванадия, титана и вольфрама при 620-800°С. Способ получения динитрила бромфталевой кислоты состоит в том, что газовую смесь 4-бром-о-ксилола, воздуха и аммиака, взятых в определенном соотношении, предварительно нагревают до 280-300 С и пропускают через слой катализатора при температуре 350-380 С. Продуктом реакции является светло-коричневое вещество, содержащее 70-80% 4-бромфталодинитрила. После очистки, осуществляемой пропусканием бензольного раствора продуктов реакции через слой окиси алюминия, получают твердое вещество с содер;1санием 4-бромфтаподинитрила 98-99%. Температура плавления продукта 120-121 С. Выход динитрипа -бромфталевой кислоты 58-62% от теории. С целью идентификации продукт реакции гидролизуют щелочью, после чего обрабатывают кипячением с уксусным, ангидридом. При зтом образуется вещество с т.пл. 107-108с, что соответствует температуре плавления ангидрида 4-бромфталевой кислоты 109°С. Элементный анализ полученного вещества:Найдено, %: е 42,21, 42,44; 1,15, 1,22; 35,08, 35,02, С 42,33; Н 1,33; Вычислено, Вг 35,20. Пример I. Окисный ванадийтитанвольфрамовый катализатор состава 1:0,5:0,05 (мольное) в количестве 50 МП загружают в реакционную трубку из стали Х18Н10Т с внутренним диаметром 20 мм и длиной 1200 мм. При температуре 350 С через слой катализатора пропускают смесь 4-бром-о-ксилола, воздуха и аммиаса, взятых в соотношении 1:65:10 (мольное). Объемная скорость 4800 ч Продолжительность процесса 8 ч. Расход 4-бром-о-ксилола 49,6 г. Выход 4-бромфталодинитрила 58,6% (32,54 г).

Элементный анализ:

Найдено, %: С 46,51, 46,68; Н 1,29, 1,41,- N 13,20, 13,43; Вг 38,37, 38,64,

Вычислено, %: С 46,41; Н- 1,46; N 13,53; Вг 38,60.

Пример2. Способ осуществляг ют по примеру 1. Используют ванадийтитанвольфрамовый катализатор с соотношением йкислов }:0,5:0,10. Температура реакции , объемная скорость 6000 ч, соотношение, 4-бром-о-ксилол, кислород воздуха: аммиак равно 1:95:10. Продолжительность процесса 5 ч. Расход 4-бром-о-ксило ла 27,5 г. .Выход 4-бромфталонйтрила 58,3% (17,93 г).

П р и м е р 3. Способ осуществляют по примеру I. Используют ванадийтитанвольфрамовый катализатор с соотношением окислов 1:0,5:0,15. Температура . Продолжительность процесса 8 ч. Расход 4-бром-о-ксилот ла 49,6 г. Выход 4-бромфталодинитрила 62,0% (34,4 г).

П р и м е р 4. Способ осуществляют по примеру 1.. Использ т ванадий. титанвольфрамовый катализатор с соотношением окислов 1:0,5:0,20. Объемная скорость 9600 , соотношение 4-бром-о-ксилола: кислород воздуха: аммиак равно 1:120:10. Температура . Продолжительность процесса 5ч. Расход 4-бром-о-ксилола 35,0 г. Выход 4-бромфталодинитрила 58,1% (22,71 г).

П р и м е р 5. Способ осуществляю по примеру 3. Соотношение 4-бром-о-ксилол:кислород воздуха:аммиак равно 1:67:5. Продолжительность процесса 5 ч. Расход 4-бром-о-ксилола 31,0 г. Выход 4-бромфтапрдинитрила 58,0% (20,11 г).

Пример 6. Способ осуществляю по примеру 5. Соотношение 4-бром-о-ксилол:кислород воздуха:аммиак I: . Выход 4-бромфталодинитрила . 60,4% (20,94 г).

Как следует из -приведенных выше примеров, предлагаемый способ позволяет получать 4-бром&талодинитрил с выходом 58-62%.

В качестве исходного сырья используют более дос.тупное соединение 4-бром-о-ксилол (стоимость 62 руб/кг вместо 4-бромфталевого ангидрида, стоимость которого составляет 400 руб/кг.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНИТРИЛА 4-БРрМФТАПЕВОЙ КИСЛОТЫ парофазньм .U - -амйонолизом бромсодерхащего арома тического соединения при повышенной температуре в присутствии окисного катализатора отличающийс я тем, что, с целью увеличе1шя выхода продукта и удешевления процесса, в качестве бромсрдержащего ароматического соединения используют 4-бррм-о-ксилол, в качестве катализатора - ваыадийтитанвольфрамовый катализатор с мольным соотноЧ. шением окислов ванадия, титана и воль4фама, равном 1:0,5:0,05-0,20, и процесс ведут в присутствии кисАорода воздуха при мольном соотноi шетш 4-бром-о-ксш1бла, кислорода :; воздуха и аммиака, равном 1:65-120:5(Л г15, объемной скорости 4800-9600 ч и температуре 350-380 С.