Способ получения 3 @ -амино-4 @ -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты Советский патент 1992 года по МПК C07C227/04 C07C229/52 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения З амино-4 - хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты, которая используется в качестве полупродукта в производстве красителей.

Известен способ получения 3 -амино-4 - хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро-4 -хлобензофе- нон -2-карбоновой кислоты железными опилками в среде концентрированной соляной кислоты и ледяной уксусной кислоты. Выход целевого продукта 84-92%, содержание основного веществ 96-98%, т.пл. 168- 173°С.

Недостатками известного способа являются: сравнительно невысокий выход целевого продукта, образование отходов производства (шлаков), а также большое количество стоков.

Наиболее близким к предлагаемому способу является известный способ получения 3 -амино-4 -хлорбензофенон-2-карбо- новой кислоты восстановлением З -нитро4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты водородом в присутствии катализатора платина на угле с содержанием металла Pd 5%, борной кислоты или ее солей при температуре 50-70°С, давлении 0-10 атм в водно- щелочном растворе. Катализатор используют в количестве 5% и более по отношению к массе исходного нитросоедине- ния. Длительность процесса-0,5-7 ч. Выход целевого продукта до 99% в пересчете на Na-соль.

Недостатками известного способа является однократное использование катализатора платина на угле с высоким содержанием благородного металла (до 5%).

Целью изобретения является повышение экономичности процесса.

Поставленная цель достигается усовершенствованным способом получения 3- амино-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты восстановлением 3 -нитро-4 -хлор- бензофенон-2-карбоновой кислоты водоро(Л

С

vi о

00 01 00

сл

дом в водно-щелочном растворе при температуре 50-90°С, давлении водорода 15-50 атм., начальной концентрации нитросоеди- нения 0,7-1,3 моль/л в присутствии катализатора состава: платина 0,3-0,5 мас.%, хлор 1,0-1,5 % мае., кадмий 0,2-0,3 % мае., рений 0,2-0,25 % мае., носитель - AlaOa. Катализатор используемся ,в количестве 3-10 мас.% по отношению к исходному нитросо- единению. Длите льность процесса 1,5-3,0 ч. Катали%ёт бЁГ1нё те ряет с:вб ёи активности в течение 4-6 циклов. - ь |

Отл тшгбгШываемогб способа заключаются в том, что применение катализатора указанного состава в отсутствии борной кислоты или ее солей для восстановления 3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты не приводит к протеканию побочной реакции отщепления галогена. Катализатор после отделения от реакционной массы возвращают в рецикл. С учетом использования катализатора в течение 4 циклов без изменения его активности на 1 т целевого продукта расходуется 8,5 кг катализатора указанного состава. При этом расход металлов в катализаторе составит: платина 0025-0,043 кг, кадмий 0,017-0,025 кг рений 0,017-0,021 кг Для получения 1 т 3 -амино-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты по способу, изложенному в прототипе, требуется 55 кг катализатора платина на угле При этом расход платины в катализаторе составит 2,75 кг (содержание платины в катализаторе - 5%).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример1.В реактор загружают 30,5 кг (0,1 моль) 3 -нитро-4 хлорбензофенон-2- карбоновой кислоты, 100 мл hteO, 5,8 г(0,055 моль) ЫааСОз и 0,9 г(3% от массы нитросо- единения) катализатора состава: платина 03% мае., хлор - 1,0 мае, кадмий - 0,2% мае., рений - 0,2% мае., носитель - AlaOa. Реактор герметизируют v, продувают азотом. Реакцию проводят при давлении водо рода 25 атм и температуре 70°С до полного прекращения поглощения водорода. Время реакции 2,5 ч По окончании реакции реактор охлаждают до 25-30°С, водород стравливают. Катализатор отделяют фильтрацией, промывают на фильтре 8 мл воды К полученному раствору натриевой соли 3 -амино-4 -хлорбензофенон-2-карбо- новой кислоты при температуре 5-15°С и перемешивании прибавляют по каплям водный раствор уксусной или минеральной кислоты до рН 3-5. Выпавший осадок отделяют фильтрацией, промывают на фильтре водой до нейтральной среды в фильтрате, сушат. Получают 27,0 г (98% от теории) 3 -амино-4 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты с т.пл. 174-176°С, с содержанием основного вещества 98,0%.

Аналогично примеру 1 проводят опыты

согласно примерам 2-36, Конкретные условия проведения процесса и его результаты приведены в таблице.

Снижение содержания платины менее 0,3% приводит куменьшениюскорости про0 цесса и снижению устойчивости катализатора к ядам, а увеличение более 0,5% практически не изменяет продолжительности реакции, но уменьшает селективность аосстановения. При содержинии хлора в ка5 тализаторе менее 1,0 наблюдается уменьшение скорости реакции и снижение выхода целевого продукта. Увеличение содержания хлора больше 1,5% не влияет на скорость процесса, выход и чистоту 3 -амино-4 -хлор0 бензофенон-2-карбоновой кислоты. Введение в катализатор рения в количестве 0,2-0,25% мае., позволяет понизить содержание платины с сохранением высокой активности катализатора при восстановлении

5 нитрогруппы вЗ -нитро-4 -хлорбензофенон- 2-карбоновой кислоты и увеличить селективность процесса, т.е. практически исключает отщепление галогена. Добавка в катализатор кадмия в количестве 0,2-0,3%

0 мае. увеличивает продолжительность его работы Использование катализатора в количестве 3-10% мае. по отношению к исходному нитросоединению обеспечивает высокую скорость и селективность процес5 са. Снижение температуры процесса менее 50°С приводиткувеличению продолжительности реакции. При увеличении температуры выше 50°С наблюдается снижение чистоты целевого продукта, что связано с

0 его осмолением, Проведение процесса при давлении водорода 15-50 атм обеспечивает высокую скорость процесса. Применение катализатора указанного состава (ТУ 38- 101486-77) для восстановления 3 нитро-4 5 хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты не приводит к протеканию побочной реакции отщепления галогена. Целевой продукт после выделения не требует дополнительной очистки. Катализатор после отделения от

0 реакционной смеси возвращают в рецикл. Катализатор не теряет своей активности в течение 4-6 циклов. Проведение процесса при начальной концентрации исходного иитросоединения 0,7-1,3 моль/л обеспечи5 вает высокую скорость реакции и производительность аппарата.

Технико-экономическая эффективность описываемого способа получения З -амино- 4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты заключается в повышении экономичности

процесса, выражающемся в уменьшении расхода благородного металла на 1 т целевого продукта ( в 40 раз) и увеличении срока работы катализатора за счет его повторного использования без проведения активации.

Формула изобретения

Способ получения 3 -амино-4 - хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты каталитическим восстановлением 3 -нитро-4 -хлорбензофенон-2-карбоновой кислоты в водно-щелочной среде водородом при повышенной температуре и давлении в присутствии платинусодержащего катализатора на носителе, отличающий- с я тем, что, с целью повышения экономичности процесса, восстановление проводят при температуре 50-90°С, давлении водорода 15-50 атм, начальной концентрации исходного соединения 0,7-1,3 моль/л с использованием катализатора следующего состава, мас.%: платина - 0,3-0,5; хлор - 1,0-1,5; кадмий - 0,2-0,3; рений - 0,2-0,25; носитель остальное, при количестве катализатора 3-10% по отношению к массе исходного нитросоединения.

Сущность изобретения: продукт - 3- амино-4-хлорбензофенон-2-карбоновая кислота, т.пл. 175-176°С. Реагент 1: 3-нитро- 4-хлорбензофенон-2-карбоновая кислота. Реагент2: Н2. Условия реакции при 50-90°С, 15-50 атм Н2, начальной концентрации I - 0,7-1,3 моль/л в водно-щелочной среде в присутствии катализатора (мас.%): Pt 0,3- 0,5; CI 1,0-1,5; Cd 0,2-0,3; Re 0,2-0,25; остальное, взятого в количестве 3-10 мас.% от 1. 1 табл.