Способ получения 2-нафтола Советский патент 1984 года по МПК C07C39/14 C07C37/04 

:о :с

05 Изобретение относится к способу получения 2-нафтола, который может быть использован в качестве полупродукта для получения с1абилизаторов „ Известен способ получения 2-нафтола путем алкилирования нафталина пропиленом при температуре не выше 100 С в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора в среде растворителя, окисления полученного 2р изопропилнафталина кислородом воздуха при температуре не выше 130 С в присутствии в качестве катализатора резината марганца, промотированного щелочными металлами с последующим разложением полученной гидроперекиси в присутствии кислоты. Выход целевого продукта 50-63% 1 . Недостатком способа является невысокий вьгход целевого продукта. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения 2-нафтола путем сульфирования наф талина серной кислотой при IBO-lGS C, гидролиза и нейтрализации полз/ченной сульфомассы сульфатом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290-350 С5 обработки полученного плава водой при 30-70 0, подкисления полученного нафтолята натрия газообразным диоксидом серы при 4550 с и вьщеления полученного 2-нафтола ректификацией. Выход -целевого продукта 72-73%, расход воды на 1 т целевого продукта до 4,5 т, длительность процесса 77 ч C2J, Способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта. Цель изобретения - повьпиение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2-нафтола путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163 С, ридролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290-295° С, обработки полученного плава водой при 30-70 Cs подкисления полученного нафтолята натрия и вьщеления целевого продукта подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой, полученной на первой стадии. процесса, при 25-40°С, а выделение целевого продукта ведут экстракцией при 60-90°С углеводородом, выбранным из группы бензол, толуол, ксилол.

74 to,356)

4,4 (0,02) 3,2 (0,033) 20,4 (1,090)

1,2 . при массовом сос тношении экстрагируемой смеси и зкстрагента 1:1-2. Пример 1. Сульфирование. В стеклянный реактор объемом 500 мл при работающей мешалке загружают 52 г (0,406 моль) расплавленного нафталина, после чего нафталин подогревают до 135с и дозируют 46,6 г 93%ной серной кислоты (0,442 моль в пересчете на 100%-ную кислоту). Мольное соотношение нафталин кислота 1:1,1. Затем реакционную смесь при атмосферном давлении подогревают до 160-163 С и выдерживают при непрерьшном перемешивании 3 ч. Гидролиз. После сульфинирования в реакционную смесь подают острый пар в течение 15 мин для гидролиза 1-нач)талинсульфокислоты. Гидролиз проводят при 14О-160 с и атмосферном давлении. Отдувка. Йосле гидролиза в реакционную смесь подают 25 г 23%-ной раствора сульфата натрия (0,04 моль сульфата натрия) и проводят отдувку острым паром при 120-140С и атмосферном давлении в течение 1,5-2,5 ч. Отдувку заканчивают, когда проба из реактора на стекле показывает отсутствие нафталина (капли на стекле не застывают, а конденсируются в водяной . пар) . В результате операции сульфирования, гидролиза и отдувки получается 104 г реакционной массы, состав которой приведен в табл.1. Таблица 1 Регенерация паров нафталина. Пары нафталина, уходящие из реактора с отдувочными газами, удавливают, пропуская отдувочные газы через раствор кальцинированной соды. Полученную массу нейтрализуют 42%-ным раствором едкого натра. Нафталин выделяют из образовавшейся массы, сушат и используют на стадии сульфирования. Количество регенерированного нафталина 6 г (0,047 моль). Регенерация нафталина обеспечивает выход 2-няфталчнсульфокислоты на уровне 86,5% по нафталину. Полученную сульфомассу делят на две части: половину сульфомассы (52 г подают на приготовление гашеного плава, вторую часть используют для синтэза 2-нафтола. Получение гашеного плава осуществляют последовательно в несколько операций: нейтрализация натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, охлаждение и фильтрация, щелочное плавление, гашение плава. Получение натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты . В стеклянный аппарат объемом 500 м загружают сульфомассу в количестве 52 г (состав в табл.1) и при (fC атмосферном давлении, и работающей мешалке добавляют 113 г 20%-ного рас твора сульфита натрия (20,6 г) 100%ного сульфита натрия - 0,170 моль). После размешивания в течение 15 мин берут пробу на анализ по бумаге Конг и добавляют сульфит натрия до полной нейтпялизаиии. Затем проводят отдувку сернистого газа из массы в течение 0,5-1 ч острым паром. Конец отдувки определяют по рН, который должен быть 5,0-6,0. По окончании отдув ки сернистого газа добавляют 20%-ный раствор сульфита натрия в количестве 14 г (0,07 моль 100%-ного сульфита натрия), необходимом для перевода ос таточного сернистого газа в бисульфит натрия и создания избытка сульфи та натрия 0,5-20%. Общее соотношение 2-нафталинсульфокислоты и сульфита натрия 1:1. Затем реакционную массу охлаждают до.35-40°С и фильтруют. Содержание натриевой соли 2-нафталин сульфокислоты в реакционной массе 40,5 г (0,175 моль), что соответствует выходу на этой операции 98% в пересчете на 2-нафталинсульфокислоту Щелочное плавление и гашение плава. Щелочное пларление осуществляют в стальном реакторе объемом 500 мл. В реактор загружают 39 г раствора едкого натра (0,41 моль) и упарива)от его при 290-295С до концентрации 87%, затем дозируют натриевую соль 2-нафталинсульфокислоты при непрерывном перемешивании. Соотношение натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты и едкого натра 1:2,33. При содержании свободной щелочи6-8% в пробе процесс считают законченным и подают острый пар для защиты гглава от окисления воздухом. Затем проводят гашение плава водой при охлаждении с температуры 70С до 30°С. Состав полученной реакционной массы приведен в табл.2. Таблица 2 2-Нафтолят натрия Сульфит натрия Сульфат натрия Едкий натр Вода Лабораторный реактор представляет стеклянный аппарат объемом 0,5 л, снабженный быстроходной мешалкой. Аппарат в процессе химической реакции термостатируется. В реактор загружают 100 г гашеного плава (табл.2) при работающей мешалке . Затем в течение 3 мин дозируют 52 г расплавленной сульфомассы (табл.1), что отвечает соотношению 2-нафталинсульфокислоты и нафтолята натрия 1:1. Температуру реакционной среды в процессе дозирования поддеривают в пределах 25-40 С, рН 7. Состав смеси после стадии синтеза 2-нафтола приведен в табл.3.

Таблица 3

Компоненты

Содержание, г (моль)

Таблица 5

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-НАФТОЛА путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163с, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290295°С, обработки полученного плава водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натрия и выделения целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой, полученной на первой стадии процесса, при 25-40°С, а выделение целевого продукта ведут экстракцией при 60-90 0 углеводородом, выбранным из группы бензол, толуол, ксилол, при массовом соотношении экстрагируемой (Л смеси и экстрагента 1:1-2.

24,42(0,164) 2 Нафтол Натриевая соль 2-нафталинсульфокис39,00(0,169) 4,272(0,030) Сульфат Na 8,400(0,065) Сульфит Na Едкий натр 65,00(3,61) Вода Дисульфикислоты и другие примеси Экстрагирование. После окончания дозирования темп ратуру поднимают до и при рабо тающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент - бензол в коли честве 152 г, что соответствует выполнению массового соотношения реакционной массы и экстрагента 1:1. Далее добавляют примерно 300 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 20 мин За это время слои разделяются, приче суспензия соли 2-нафталинсульфокисло ты оседает на дно реактора. После разделения получают нафтоль ный слой (раствор 2-нафтола в экстрагенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты. Состав нафтольного слоя приведен в табл.4, состав водной суспензии со ли - в табл.5. Т а б л и ц а 4 Содержание, г (моль Компоненты Бензол 24 (0,167) 2-нафтол tr-.- Водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты затем фильтруют и соль используют вновь на стадин щелочного плавления, чт,о позволяет всю сульфомассу использовать на стадии синтеза. Дистилляция. После разделения нафтольньй слой в количестве 175 г (состав в табл.3) направляют на дистилляцию. Дистилляцию проводят при 90-100 с в течение 14 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 151 г и 2-нафтол в количестве 23,2 г (0,161 моль). Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин 75%. Пример 2. Исходными веществами для синтеза являются: нафталин (52 г) коксохимический очищенный (ГОСТ 16106-70) с т.пл. 80°С, кислота серная (46,6 г, 93%) техническая контактная улучшенная марки А (ГОСТ 2184-67). Синтез проводят в стеклянном реакторе объемом 500 мл периодически с осуществлением стадий сульфирования, гидролиза, отдувки, регенерации паpos нафталина, получения натриевой соли 2 нафталинсульфокислоты, щелочного плавления и гашения плана аналогично примеру 1. Синтез 2-нафтола. В реактор объемом 500 мл, снабженньй быстроходной мешалкой и системой термостатирования, загружают 100 г гашеного плава и в течение 3 мин дозируют 52 г расплавленной сульфомассы, что отвечает соотношен 1ю 2-нафталин-сульфокислоты и нафтолята натрия 1:1. Температуру реакционной смеси в процессе дозирования поддерживают на уровне , рН 7.

Экстрагирование.

После окончания дозирования температуру поднимают до 80°С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент - толуол в количестве 228 г, что соответствует выполнению массового соотношения реакционной массы и экстрагента 1:1,5. Далее добавляют 450 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 30 мин. За это время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокислоты оседает на дно реактора. После разделения получают 252 г нафтольного слоя (раствор 2-нафтола в экстрагенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, которую затем фильтруют и соль вновь используют на стадии щелочного плавления.

Дистилляция. .

Дистилляцию проводят при 90-100 С в течение 16 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 228 г и 2-нафтол в количестве 23 г. Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин 74%.

Пример 3. Исходными веществами для синтеза являются: 52 г нафталина и 46,6 г 93%-ной серной кислоты, качество которых соответствует реагентам в примерах 1 и 2.

Синтез проводят в стеклянном реакторе объемом 500 мл, снабженном мешалкой, в котором стадии сульфирования, гидролиза, отдувки, регенерации парод нафталина, получения натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, щелочного плавления н гашения плана осуществляются аналогично примеру 1.

Синтез 2-нaфtoлa.

В реактор объемом 500 мл, снабженный быстроходной мешалкой и системой термостатирования, загружают 100 г гашеного плава и в течение 3 мин дозируют 52 г расплавленной сульфомассы, что отвечает соотношению 2-нафталинсульфокислоты и нафтолята натрия 1:1 Температуру реакционной смеси в процессе дозирования поддерживают на уровне 40°С, рН 7.

Экстрагирование.

После окончания дозирования температуру поднимают до и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент - ксилол в количестве 304 г, что соответствует массовому соотношению реакционной массы и экстрагента 1:2. Далее добавляют 600 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключаю и выдерживают 40 мин. За это время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокислоты оседает на дно реактора.

После разделения получают 327 г нафтольного слоя (раствор 2 нафтола в экстрагенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, которую затем фильтруют и соль вновь используют на стадии щелочного плавления.

Дистилляция.

Дистилляцию проводят при 90-100с в течение 20 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 304 г и 2-нафтол в количестве 23 г

Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин составляет 74%,