Катализатор для нитрозирования дифениламина в N-нитрозодифениламин Советский патент 1991 года по МПК B01J31/22 C07C211/56 

Изобретение относится к катализаторам для нитрозирования дифениламина в N-нитрозодифениламин, который находит применение в качестве стабилизатора в производстве каучуков, пластмасс, является полупродуктом органического синтеза.

Известен способ получения N-нитрозо- дифениламина путем нитрозироваия дифениламина с использованием в качестве нитрозирующих агентов нитритов щелочных металлов или аммония, а реакцию проводят в присутствии кислоты в среде органического растворителя или в водно-органических средах, например способ получения N- нитрозоди фениламина нитрозированием дифениламина нитритами в кислых водно-спиртовых растворах. Выход целевого продукта достигает 99,3% при продолжительности процесса 5 ч. Производительность 6-10 2кг/л ч 1.

К недостаткам этого способа относятся большая длительность процесса, а также необходимость охлаждения реакционной смеси.

в Известно применение в качестве катализатора для нитрозирования дифениламина в N-нитрозодифениламин пен- тацианидных комплексов железа (II) общей формулы Na2-4 Fe(CN)sX, где X - МНз, Н20, N2H4, N02 , N0.

Данный катализатор позволяет добиться интенсификации процесса нитрозирова- ния дифениламина за счет сокращения времени нитрозирования, а также исключить необходимость охлаждения реакционной смеси 2 и 3.

Однако он обладает недостаточно высокой активностью, не обеспечивает достижения повышенного выхода N-нитро- зодифениламина и не позволяет существенно повысить производительность процесса нитрозирования.

А

съ ю ел

Ю

XJ о

Целью изобретения является повышение активности катализатора. 1 Указанная цель достигается применением пентацианидного комплекса железа (III) общей формулы Na2-3 Fe(CN)sX, где Х- МНз, Н20, ОН, N02, в качестве катализатора для нитрозирования дифениламина в М-нитрозодифениламин. Сущность изобретения заключается в Следующем.

Процесс нитрозирования с помощью предлагаемого катализатора осуществляют в водно-спиртовом растворе, в качестве флирта выбирают этанол, при соотношении йода:этанол от 10:90 до 40:60, при комнатной температуре без применения охлажде- ния реакционной смеси. В качестве нитрозирующего агента используют газообразную окись азота, которую берут в количестве 1,0-1,2 от стехиометрического. При количествах окиси азота, меньших стехио- Ьетрического, не обеспечивается полнота нитрозирования, а при больших, чем 1.2 от Јтехиометрического, выход продукта не увеличивается. Концентрация катализатора - пентацианидного комплекса железа (III) co- |Јтавляет 10 -5-10 3мо.ль/л. Процесс проводят в присутствии соляной кислоты, концентрация которой в реакционной смеси 2,5-Ю 2 - 2,5-10

П р и м е р 1.

ёОО мл, снабженный перемешивающим устройством, помещают раствор 50 г дифениламина в 300 мл этанола и при перемешивании добавляют раствор 100 мг пентацианидного комплекса железа (III) (CN)sH20 в 100 мл воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты { плотность 1,19). При непрерывном перемешивании через раствор пропускают газообразную смесь азота со скоростью 5,33 л/ч.

моль/л. В реактор емкостью

Через 1,5 ч выпавший N-нитрозодифенила- мин отфильтровывают, промывают 2-3 раза водой и затем сушат в вакууме при 40°С. Получают 56,4 г М-нитрозодифениламина

(выход 96,3%), т.пл. 66,5-67°С. Чистота продукта по данным электронной спектро- скопии 99,5%. Производительность 9, кг/л-ч.

П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, но комплекса железа (III) (CN)5H20 берут 500 мг. Получают 57.6 г N- нитро збдифениламина (выход 98,4%). Производительность 9,6 кг/л -ч.

Характеристики процесса при использозании различных пентацианидных комплексов железа (III) в качестве катализаторов в сравнении с использованием комплексов железа (II) приведены в таблице.

Как видно из таблицы,применение пентацианидных комплексов железа (III) в качестве катализаторов существенно повышает производительность процесса получения N- нитрозодифениламина - в 1,3-1,4 раза по сравнению с комплексами железа (II). Конверсия дифениламина 99% достигается при использовании комплексов железа (III) за 1,5 ч вместо 2 ч по прототипу. Процесс является периодическим, при повторном его проведении с тем же каталитическим

раствором в течение по крайней мере 5 раз (т.е. 7,5 ч работы) выходы N-нитрозодифени- ламина не снижаются.

35

Формула изобретения

Применение пентацианидного комплекса железа (II) общей формулы Na2-3 Fe{CN)5X, где X - МНз, H20, ОН, М0г, в качестве катализатора для нитрози- рования дифениламина в N-нитрозодифе- ниламин.

Изобретение касается каталитической химии, в частности применения для нитро- зирования дифениламина в N-нитрозодифе- ниламин катализатора общей ф-лы Na2-3 Fe(CN)5X, гдеХ-ЫНз, Н20, ОН, N0a который повышает производительность процесса по N-нитрозодифениламину в 1,3- 1,4 раза при конверсии до 99%, которая достигается за -1,5 ч против 2 ч в известном случае. 1 табл.