Катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кислот Советский патент 1985 года по МПК B01J21/02 B01J27/16 B01J23/06 C07C121/75 

оо

tN9

О Од

Изобретение относится к области катализаторов синтеза нутрилсв оксибензойных кислот, и может быть исполь зовано для йолучения эффективного ин сектшшда цианокса и некоторых полимерньк материалов, Известен катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кислот содер жащий, вес,%: трехокись бора 27,631,73, пятиокись ванадия 7,04-10,66 и пятиокись фосфора остальное П. Недостатком данного катализатора является его недостаточно высокие механическая прочность 5А кгс/см и гидролитическая устойчивость - потер веса 67%. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му эффекту является катализатор для синтеза нитрилов оксибензойных кислот, включающий, мас,%:.трехокись бора 26,3-32,95, пятиокись фосфора 67,05-73,7, а также пятиокись сурьмы 0,05-5 или окись висмута 0,05-10 2J Однако для известного катализатор характерна недостаточно высокая гидролитическая стабильность - потеря массы катализатора за 30 ч 62-77%. Целью изобретения является повыше ние г5-1дролитической устойчивости катализатора. Указанная цель достигается тем, что катализатор для синтеза нитрилов оксибензойкых кислот, включающий трехокись бора и пятиокись фосфора, и дополнительно содержит окись цинка при следующем содержании компонен тов, масД: Трехокись бора 28,34-30,36 Окись цинка 2,0-10.,Q Пятиокись фосфора Остальное Предлагаемый катализатор имеет повьшгенную гидролитическую устойчивость - потеря веса 52,1-55,7%, Катализатор получают смешением эквимолекулярных количеств opтoфocфopIioй и ортоборной кислот с последующей термообработкой в течение 26 ч при 150-350 С, гомогенизируют с дисперсной окисью цинка, взятой в ве 2-10 мас.%, таблетируют обычным способом под давлением 150 кгс/см и прокаливают 5 ч в токе воздуха при 500°С. П р-и мер 1. 200 г ортоборной кислоты марки х.4. помещают в фарфоровую чашку и при постоянном перемепшвании постепенно добавляют 316 г 85%-ной ортофосфориой кислоты. Образовавшугося пастообразную белую массу высушивают при 150 С в течение 18 ч и затем прокаливают при 350 С в течение 8 ч. Полученную Т1 ердую массу измельчают в порошок и добавляют к ней дисперсную окись цинка марки х.ч. в количестве 39,73 г. Шихту тщательно гомогенизируют на шаровой мельнице и прессуют з таблетки высотой 5 мм и диаметром 5 мм. Таблетки прокаливают при 500 С в течение 5 ч в токе воздуха, подаваемого со скоростью около 0,5 л/ч. Синтезированный катализатор содержит, мас.%: трехокись бора 28,34, пятиокись фосфора 61,66 и окись цинка 10. Испытание гидролитической устойчивости катализаторов проводят путем пропускания перегретого до 150-200 С водяного пара через слой образца катализатора, измельченного в частицы размером 0,5-1,О (по стандартным ситам) и помещенного в количестве 1-2 г в вертикально расположенную кварцезую трубку, снабженную внутренней перегородкой из шамота. Обработку при 400 С. Гидролитическую устойчивость оценивают по величине потери массы образца за 30 ч его рбраг ботки в указанном режиме, В зтих услозиях потеря веса катализатора 55,7%. Механическую прочность определяют по стандартной методике методом раздавливания таблеток. Индекс прочности катализатора 99 кгс/см. Катализатор в количестве 0,45 л Помещают ,в реакционную трубку из нержавеюще) стали марки iXiSHlOT с внутренним диаметром 26 мм и высотой 1100 мм, снабженную теплораспределительным блоком и электрообогревом. Над катализатором пропускают пароrasoeyio смесь мет1-шового эфира ортооксибензойной (салициловой) кислоты и a миaкa при мольном соотношении 1:1.3. BpeNL4 контакта 0,8 с, температура 420 С, длительность опыта 8 ч. В этих условиях выход сртосксибензонйтрила 93% от теории, П р и м е р 2. К 200 г ортоборной кислоты добавляют при пocтoяннp г перемешивании 316 f 85%-ной ортофосфоркой кислоты. Полученную массу высушивают гфи 150 с в течение 18 ч и затем прокаливают при в течение 8 ч. Образовавшуюся твердую массу измельчают и добавляют к ней 7.30 г окиси цинка по примеру 1. Полученный катализатор содержит, мас.%: трехоки бора 30,86, пятиокись фосфора 67,14 и окись цинка 2. Катализатор испытывают по примеру 1. Потеря веса катализатора 52,1%, индекс его прочности 89 кгс/см. На этом катализаторе при аммоноли зе метилового эфираИ -оксибензойной кислоты получаютh -оксибензонитрил с выходом 97% от теоретически возмож ного. Пример 3. К 200 г ортоборной кислоты добавляют при перемешивании 316 г 85%-ной ортофосфорной кислоты. Полученную массу сушат, про каливают по примеру 1 и затем добавляют 18,82 г окиси цинка. Полученный катализатор содержит,мае.%: трехокись бора 29,91, пятиокись фосфора 65,09 и окись цинка 5 Катализатор испытывают по примеру 1. При определении гидролитической устойчивости катализатора его потери в весе 57,7%, индекс прочности 100 кгс/см. При аммонолизе метилового эфира -оксибензойной кислоты на этом катализаторе в условиях по примеру 1 получают О-оксибензонитрил с выходом 95% от теории. Пример 4. Над катализатором по примеру 1 пропускают паракрезол, воздух и аммиак при мольном соотноше нии данных реагентов 1:25:10, времен jконтакта 0,8 с и температуре 420 С в течение 6ч. 1 674 Выход параоксибензонитрила в приведенных условиях 41%, а селективность его образования 63%. Пример 5. В присутствии катализатора по примеру 3 при 380°С и времени контакта 1 с взаимодействие ортокрезола, воздуха и аммиака при мольном соотношении компонентов смеси 1:15:15 и добавке промотирующих количеств ортобромтолуола (0,1 моль, на 1 моль крезола) приводит к образованию ортооксибензонитрила с выходом 36% и селективностью 55%. Пример 6 (для сравнения). К 200 г ортоборной кислоты добавляют при перемешивании 316 г 85%-ной ортофосфорной кислоты. Полученную мйссу сушат, прокаливают по примеру 1 и затем добавляют 57,98 г окиси цинке. Полученный катализатор содержит, мас.%: трехокись бора 27,97 пятиокись фосфора 57,03 и окись цинка 15. При определении гидролитической стойкости катализатора его потери в весе 62,5%. При аммонолизе метилового эфира h-оксибензойной кислоты на этом ката-(, лизаторе в условиях, аналогичных при-, меру 1, получают h -оксибензонитрил с выходом 87% от теории. Таким образом, предлагаемый катализатор позволяет получать продукт с выходом 93-97%, при этом он обладает механической прочностью 90-100 кгс/см и повышенной гидролитической устойчивостью 52,1-57,7%.

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА НИТРИЛОВ ОКСИБЕНЗОЙНЬ1Х КИСЛОТ, включаю.щий трехокись бора и пятиокись фосфора, о т л и ч а ю щ и и с я .тем, что, с целью повышения гидролитической устойчивости катализатора, он дополнительно содержит окись 1щнка при следующем содержании компонентов, мас.%: 28,34-30,86 Трехокись бора 2,0 -10,0 Окись цинка Остальное ; Пятиокись фосфора §